• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제2권4호
• /
• pp.269-277
• /
• 2009

The current paper focuses on the analysis of transient cavitating flow in pressurised polyethylene pipes, which are characterized by viscoelastic rheological behaviour. A hydraulic transient solver that describes fluid transients in plastic pipes has been developed. This solver incorporates the description of dynamic effects related to the energy dissipation (unsteady friction), the rheological mechanical behaviour of the viscoelastic pipe and the cavitating pipe flow. The Discrete Vapour Cavity Model (DVCM) and the Discrete Gas Cavity Model (DGCM) have been used to describe transient cavitating flow. Such models assume that discrete air cavities are formed in fixed sections of the pipeline and consider a constant wave speed in pipe reaches between these cavities. The cavity dimension (and pressure) is allowed to grow and collapse according to the mass conservation principle. An extensive experimental programme has been carried out in an experimental set-up composed of high-density polyethylene (HDPE) pipes, assembled at Instituto Superior T$\acute{e}$cnico of Lisbon, Portugal. The experimental facility is composed of a single pipeline with a total length of 203 m and inner diameter of 44 mm. The creep function of HDPE pipes was determined by using an inverse model based on transient pressure data collected during experimental runs without cavitating flow. Transient tests were carried out by the fast closure of the ball valves located at downstream end of the pipeline for the non-cavitating flow and at upstream for the cavitating flow. Once the rheological behaviour of HDPE pipes were known, computational simulations have been run in order to describe the hydraulic behaviour of the system for the cavitating pipe flow. The calibrated transient solver is capable of accurately describing the attenuation, dispersion and shape of observed transient pressures. The effects related to the viscoelasticity of HDPE pipes and to the occurrence of vapour pressures during the transient event are discussed.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.32-40
• /
• 2002

희박상태나 극소장치에 관련된 기체운동을 해석하는 문제가 최근 중요한 연구주제로 부각되고 있다. 잘 알려진 DSMC와 더불어 모우멘트 기법, Chapman-Enskog 기법으로 분류되는 고차 비평형 유동 해석모델들이 이 문제에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 Eu의 일반유체역학을 근간으로 이원자 기체에 관한 고차 해석모델을 개발하고자 한다. 회전 비평형 효과는 기체의 용적 점성계수에 관한 초과 수직응력을 고려하여 감안하였다. 개발된 계산모델을 일차원 충격파 내부구조와 단순 형상 외부의 희박 극초음속 유동장 해석에 적용하였다. 충격파 내부구조 및 전단유동 해석을 통해 회전 비평형에 의한 용적 점성계수 효과가 중요함을 확인하였다. 충격파 내부구조에 관한 이론적 예측이 실험과 잘 일치함도 확인하였다.

• 전산구조공학
• /
• 제11권1호
• /
• pp.205-216
• /
• 1998

본 논문에서는 중복근을 갖는 비비례 감쇠시스템의 고유치 해석 방법을 제안하였다. 2차 고유치 문제의 행렬 조합을 통한 선형 방정식에 수정된 Newton-Raphson기법과 고유벡터의 직교성을 적용하여 제안방법의 알고리즘을 유도하였다. 벡터 반복법 또는 부분공간 반복법과 같은 기존의 반복법에서는 수렴성을 향상시키기 위해 변위법을 적용하였으며, 이 값이 시스템의 고유치에 근사하게 되면 행렬분해 과정에서 특이성이 발생한다. 그러나 제안방법은 구하고자 하는 고유치가 중복근이 아닐 경우에, 변위값이 시스템의 고유치 일지라도 항상 정칙성을 유지하며, 이것을 해석적으로 증명하였다. 제안방법은 수정된 Newton-Raphson기법을 이용하기 때문에 초기값을 필요로 한다. 제안방법의 초기값으로는 반복법의 중간결과나 근사법의 결과를 사용할 수 있다. 이들 방법중 Lanczon방법이 가장 효율적으로 좋은 초기값을 제공하기 때문에 Lanczon방법의 결과를 제안방법의 초기값으로 사용하였다. 제안방법의 효율성을 증명하기 위하여 두가지 예제 구조물에 대해 해석시간 및 수렴성을 가장 많이 사용하고 있는 부분공간 반복법과 Lanczon방법의 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권11호
• /
• pp.1243-1248
• /
• 2011

본 연구에서는 한국인 표준체형과 유사한 사람의 의료 영상 자료를 이용하여 인체 골격계 모델을 만들었다. 이를 동역학 해석 상용 소프웨트어인 $RecurDyn^{TM}$에 탑재시켜 인체 시뮬레이션 모듈을 개발하였고, 노인의 보행 동작해석을 통해 모델을 검증하여 보행기(elderly walker) 사용 유무에 따른 앉기-서기 및 보행을 분석하였다. 노인이 보행기를 사용하였을 때 앉기-서기 동작 시 하지관절 기구학의 변화는 미비하였고, 보행 시 각 관절의 가동범위가 조금 줄었고 동작시간이 상당히 길어졌다. 또한 근전도 해석결과 일부 발목 주변 근육들과 햄스트링 근육에서 근활성치가 줄거나 활성시간이 줄었다. 이러한 변화는 보행기를 통해 보행할 때 하지의 기여도가 감소했기 때문이라고 생각되었다. 본 연구를 통해 얻어진 시뮬레이션 기술은 여러 가지의 생체역학 연구에 널리 활용될 것으로 생각된다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.570-576
• /
• 2006

본 논문에서는 이산 웨이브렛 변환을 이용하여 원통형 동기발전기 회전자 권선의 층간단락을 진단하는 방법에 대해 기술하였다. 제안하는 방법에서는 회전자 권선의 층간단락 진단을 위해 다중해상도 분석을 이용하여 회전자 전류를 여러 스케일 영역으로 분할한 후, 각 영역에서의 신호의 에너지 값을 비교하였다. 실험적인 결과는 특정 회전자 슬롯 내에 25%, 42%, 67%, 83%, 99%단락이 발생한 경우와 정상적인 경우를 비교한 것으로, 그 편차는 층간단락 비율에 반비례하여 나타났다. 이러한 실험적인 결과는 제안한 이산 웨이브렛 변환을 이용한 방법이 원통형 동기발전기 회전자 권선의 충간단락 진단에 적절함을 보여준다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.78-84
• /
• 2022

An air circuit breaker (ACB) is an electrical protection device that interrupts abnormal fault currents that result from overloads or short circuits in a low-voltage power distribution line. The ACB consists of a main circuit part for current flow, mechanism part for the opening and closing operation of movable conductors, and arc-extinguishing part for arc extinction during the breaking operation. The driving mechanism of the ACB is a spring energy charging type. The faster the contact opening speed of the movable conductors during the opening process, the better the breaking performance. However, there is a disadvantage that the durability of mechanism decreases in inverse proportion to the use of a spring capable of accumulating high energy to configure the breaking speed faster. Therefore, to simultaneously satisfy the breaking performance and mechanical endurance of the ACB, its driving mechanism must be optimized. In this study, a dynamic model of the ACB was developed using the MDO(Mechanism Dynamics Option) module of CREO, which is widely used in multibody dynamics analysis. To improve the opening velocity, the Taguchi design method was applied to optimize the design parameters of an ACB with many linkages. In addition, to evaluate the improvement in the operating characteristics, the simulation and experimental results were compared with the MDO model and improved prototype sample, respectively.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.70-79
• /
• 2024

본 연구에서는 3차원 공간에서 바닥의 움직임에 따른 선형파의 생성을 모의할 수 있는 스펙트럼 법을 소개한다. 지배방정식은 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건이며, 두 식은 Fourier 공간에서 해석된다. 해석된 속도포텐셜 및 자유수면변위는 연속방정식과 운동학적 바닥경계조건을 항상 만족해야 한다. 수치해석에서 시간 적분은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 해석하였다. Fourier 공간에서 해석한 결과는 Fourier 역변환을 통해 실제 공간에서의 속도포텐셜과 자유수면변위로 표현된다. 본 수치모델을 이용하여 다양한 형상의 바닥이 규칙적으로 움직이는 경우 생성되는 규칙파에 대해 모의하였다. 또한 바닥의 움직임을 이용하여 비스듬히 전파하는 규칙파의 생성도 모의하였다. 수치모델의 결과는 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제36권4호
• /
• pp.213-220
• /
• 2023

본 논문에서는 한국전통게임에 사용되는 접이식 종이구조물(이하 딱지)의 접이과정을 모델링하고 게임의 승리조건을 만족시키는 충돌조건을 유전알고리즘을 이용하여 산정하는 과정을 서술하였다. 딱지는 A4용지 2장으로 구성되는 것을 가정하였다. 접이과정은 강제경계조건을 부여하여 날개부분을 꼬임의 위치로 변형시키고 강체판의 강제경계조건을 이용하여 딱지를 압착하였다. 이후 복원력에 의한 완화해석을 수행하여 게임에 사용된 딱지의 형상과 응력상태를 구성하였다. 얻어진 동일한 2개의 딱지 중 타격딱지를 주어진 충돌위치로 강제변위에 의해서 이동시키고 주어진 충돌속력에 대한 충돌해석으로 게임의 진행과정을 해석하였다. 이 때 승리조건인 피격딱지의 반전을 일으키는 충돌조건을 산정하기 위하여 유전알고리즘을 이용한 최적화해석을 수행하였다. 이 과정에서 효율적인 해석을 위하여 충돌해석을 2단계로 나누고 1단계의 해석결과 피격딱지에 반전이 발생할 가능성이 있는 경우에만 2단계해석을 진행하였다. 1단계 해석에서 유전알고리즘의 적합함수는 피격딱지의 방향코사인이었고 2단계해석에서는 속도의 역수로 하여 전체적으로는 가장 낮은 충돌속력을 가지는 충돌조건을 찾아내고자 하였다. 해석수행결과 다양한 압착두께에 따른 최적의 충돌조건을 찾아 낼 수 있었다.

• 수산경영론집
• /
• 제51권2호
• /
• pp.51-69
• /
• 2020

The purpose of this study is to construct an outlook model that is consistent with the "Fisheries Outlook" monthly published by the Fisheries Outlook Center of the Korea Maritime Institute(KMI). In particular, it was designed as a partial equilibrium model limited to abalone items, but a model was constructed with a dynamic ecological equation model(DEEM) system taking into account biological breeding and shipping time. The results of this study are significant in that they can be used as basic data for model development of various items in the future. In this study, due to the limitation of monthly data, the market equilibrium price was calculated by using the recursive model construction method to be calculated directly as an inverse demand. A model was built in the form of a structural equation model that can explain economic causality rather than a conventional time series analysis model. The research results and implications are as follows. As a result of the estimation of the amount of young seashells planting, it was estimated that the coefficient of the amount of young seashells planting from the previous year was estimated to be 0.82 so that there was no significant difference in the amount of young seashells planting this year and last year. It is also meant to be nurtured for a long time after aquaculture license and limited aquaculture area(edge style) and implantation. The economic factor, the coefficient of price from last year was estimated at 0.47. In the case of breeding quantity, it was estimated that the longer the breeding period, the larger the coefficient of breeding quantity in the previous period. It was analyzed that the impact of shipments on the breeding volume increased. In the case of shipments, the coefficient of production price was estimated unelastically. As the period of rearing increased, the estimation coefficient decreased. Such result indicates that the expected price, which is an economic factor variable and that had less influence on the intention to shipments. In addition, the elasticity of the breeding quantity was estimated more unelastically as the breeding period increased. This is also correlated with the relative coefficient size of the expected price. The abalone supply and demand forecast model developed in this study is significant in that it reduces the prediction error than the existing model using the ecological equation modeling system and the economic causal model. However, there are limitations in establishing a system of simultaneous equations that can be linked to production and consumption between industries and items. This is left as a future research project.