• 제목/요약/키워드: Moving Dynamic Mesh

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Numerical Investigation of Hemodynamics in a Bileaflet Mechanical Heart Valve using an Implicit FSI Based on the ALE Approach

  • Hong, Tae-Hyub;Choi, Choeng-Ryul;Kim, Chang-Nyung
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2410-2414
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    • 2008
  • Human heart valves diseased by congenital heart defects, rheumatic fever, bacterial infection, cancer may cause stenosis or insufficiency in the valves. Treatment may be with medication but often involves valve repair or replacement (insertion of an artificial heart valve). Bileaflet mechanical heart valves (BMHVs) are widely implanted to replace the diseased heart valves, but still suffer from complications such as hemolysis, platelet activation, tissue overgrowth and device failure. These complications are closely related to both flow characteristics through the valves and leaflet dynamics. In this study, the physiological flow interacting with the moving leaflets in a bileaflet mechanical heart valve (BMHV) is simulated with a strongly coupled implicit fluid-structure interaction (FSI) method which is newly organized based on the Arbitrary-Lagrangian-Eulerian (ALE) approach and the dynamic mesh method (remeshing) in FLUENT. The simulated results are in good agreement with previous experimental studies. This study shows the applicability of the present FSI model to the complicated physics interacting between fluid flow and moving boundary.

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Numerical Model for Thermal Hydraulic Analysis in Cable-in-Conduit-Conductors

  • Wang, Qiuliang;Kim, Kee-Man;Yoon, Cheon-Seog
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권9호
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    • pp.985-996
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    • 2000
  • The issue of quench is related to safety operation of large-scale superconducting magnet system fabricated by cable-in-conduit conductor. A numerical method is presented to simulate the thermal hydraulic quench characteristics in the superconducting Tokamak magnet system, One-dimensional fluid dynamic equations for supercritical helium and the equation of heat conduction for the conduit are used to describe the thermal hydraulic characteristics in the cable-in-conduit conductor. The high heat transfer approximation between supercritical helium and superconducting strands is taken into account due to strong heating induced flow of supercritical helium. The fully implicit time integration of upwind scheme for finite volume method is utilized to discretize the equations on the staggered mesh. The scheme of a new adaptive mesh is proposed for the moving boundary problem and the time term is discretized by the-implicit scheme. It remarkably reduces the CPU time by local linearization of coefficient and the compressible storage of the large sparse matrix of discretized equations. The discretized equations are solved by the IMSL. The numerical implement is discussed in detail. The validation of this method is demonstrated by comparison of the numerical results with those of the SARUMAN and the QUENCHER and experimental measurements.

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유한요소법(FEM)과 프라이자흐모델을 사용한 동기형 릴럭턴스 모터의 센서리스 백터제어 제정수 산정 (Sensorless Vector Control Parameters Estimation of Synchronous Reluctance Motor Using a Coupled FEM & Preisach Model)

  • 김홍석;박중민;이민명;이중호;천장성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.673-674
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    • 2006
  • This study investigates the dynamic characteristics of Synchronous Reluctance Motor (SynRM), with segmental rotor structure, using finite element method in which the moving mesh technique is considered. The focus of this paper is the sensorless vector control parameters estimation of SynRM under saturation and iron loss. Comparisons are given with dynamic characteristics of normal single B-H nonlinear solutions and those of proposed FEM & Preisach model of synchronous reluctance motor, respectively.

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이차측에 접합 부분을 갖는 선형 유도전동기의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics Analysis of Linear Induction Motor with Joints in the Secondary Conductor)

  • 우경일;권병일;박승찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부A
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    • pp.7-9
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    • 1998
  • In this paper, dynamic characteristics analysis of linear induction motor with joints in the secondary conductor is discussed. The time stepped finite element method and moving mesh technique are used for simulation. ${\nabla}{\phi}$ of jointed secondary conductor is defined for simulation, respectively. Simulation results have shown that joints in the secondary conductor affect thrust ripple and attractive force ripple.

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장거리 터널 내 고속 운송체의 유동 해석을 위한 1-3차원 혼합격자 기법개발 (Development of 1-3 Dimensional Hybrid Mesh Method for Flow Analysis of the Ultra-High Speed Vehicle Inside a Long Distance Tunnel)

  • 최중근;김태경;권혁빈;김규홍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-127
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    • 2011
  • 본 논문은 장거리 터널 내에서 운송체의 고속운행에 의해 발생한 유동을 해석하기 위한 격자 기법 개발에 관한 내용이다. 수십 km의 터널 시스템을 3차원으로 해석하기 위해서는 많은 수의 격자가 요구된다. 그러나 전체 터널 시스템을 3차원으로 계산한다는 것은 비효율적이다. 그리하여 본 논문에서 계산의 효율성을 위해 터널 내 유동장에 영향을 크게 주는 달리는 운송체 주위, 정거장과 환기구는 3차원으로 격자를 구성하였고 그 외의 직전 터널 구간은 1차원 격자로 구성하였다. 터널 내의 유동은 열차가 달릴 때 생성되는 열차 주위의 유동에 의해 결정된다. 그러므로 열차 주위에는 격자를 조밀하게 생성시켜 주었다. 그리고 이 격자는 열차가 이동할 때 함께 움직이도록 하여 격자의 질을 유지하게 하였다. 열차의 운행 속도는 가속, 등속, 감속의 3단계로 구분하였다. 이와 같은 장거리 터널 내 비정상 고속 운송체 유동을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 Ansys vr. 12.0의 UDFs(User-Defined Functions) 기능을 사용하였다.

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MLS 차분법을 이용한 고체역학 문제의 동적해석 (Dynamic Algorithm for Solid Problems using MLS Difference Method)

  • 윤영철;김경환;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.139-148
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    • 2012
  • MLS(Moving Least Squares) 차분법은 무요소법의 이동최소제곱법과 Taylor 전개를 이용하여 요소망의 제약 및 수치 적분이 없이 절점만을 이용하여 미분방정식을 수치해석할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 고체역학 문제의 동적해석을 위하여 MLS 차분법의 시간이력해석 알고리즘을 제시한다. 개발된 알고리즘은 Newmark 방법으로 시간적분을 하였으며, 강형식을 그대로 이산화하여 해석을 수행했다. 이동최소제곱법을 이용해 Taylor 전개식을 근사하여 실제 미분계산없이 미분근사식을 얻기 때문에 고차까지 Taylor 다항식의 차수를 증가하는 것이 용이하다. 1차원과 2차원 수치예제들을 통하여 동적해석을 위한 MLS 차분법의 정확성과 효율성을 검증하였다. 수치결과들이 정확해에 잘 수렴하였으며, 유한요소법(FEM)의 해석결과와 비교하여 떨림현상(oscillation) 및 주기성(periodicity) 오차에 대해 보다 안정적인 모습을 보였다.

동적격자변형기법을 이용한 2차원 실린더의 와류유발진동에 대한 수치해석 (Numerical analysis of the vortex induced vibration of the 2-D cylinder using dynamic deforming mesh)

  • 이남훈;백지영;이승수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • 이 논문에서는 2 차원 실린더의 와류유발진동에 따른 Lock-in 현상에 대해 수치해석을 수행하였다. 실린더의 운동을 모사하기 위해 변형격자와 고정격자를 이용하였다. 스프링 상사기법을 이용하여 격자를 변형하였다. 격자수 및 시간 간격 등을 조절해 얻은 수렴된 수치해가 비교 및 검증에 사용되었다. 또한, 유체-구조 결합 방법들의 효율성과 정확도를 비교 검토하였다.

연성포장의 3차원 유한요소해석을 위한 최적 경계조건 분석 (Appropriate Boundary Conditions for Three Dimensional Finite Element Implicit Dynamic Analysis of Flexible Pavement)

  • 유평준;;김연복
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.213-224
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    • 2008
  • 트럭 축하중에 의한 도로포장체의 응력과 변형은 대부분 다층 탄성 이론에 의해 예측된다. 대부분의 다층 탄성 이론에 의한 이론적 계산값이 연성 포장 재료의 점탄성적 거동특성, 동적 트럭 축하중, 비균등 타이어 접지압 및 형상등을 해석에 고려하지 못하므로, 계측값에 비해 매우 작은 값을 예측하므로서 도로 포장 두께설계가 과소 설계될 우려가 크다. 이와 같은 도로 포장체 구조해석시 이용되는 중요한 변동요소를 포장 재료의 물성 모델 측면, 비균등 접지압 및 형상 측면, 동적 유한요소해석 측면에서 분석하여 이용 가능한 모델을 본 논문에서 제안하였다. 경계조건 및 민감도 분석을 수행을 통한 효과적인 3차원 연성포장의 유한요소해석모델을 결정하는 방법론을 제안하였으며, 최적 유한요소모델 분석결과와 현장에서 취득한 결과와의 상호비교를 통하여 모델의 유의성을 검증하였으며, 동적 접지하중조건, 점탄성물성 모델 등을 3차원 유한요소 모델에 접목하고, 최적 경계조건을 결정하였다.

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센서리스 벡터 제어를 위한 과도 FEM & 실험을 이용한 선형 유도 전동기의 On-line 관측기시스템의 설계 (The Evaluation of On-line Observer System of Linear Induction Motor Using a Transient FEM & Experiment for Sensorless Vector Control)

  • 전명진;이병두;이중호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1099-1100
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    • 2011
  • This study deals with the dynamic characteristics analysis of Linear Induction Motor (LIM) using finite element method in which the moving mesh technique is considered. The focus of this paper is to show the appropriate of on-line observer system for position sensorless control of a LIM under the phase asymmetry, saturation and iron loss. Comparisons are given with angle of the observer and that of proposed FEA method of linear induction motor, respectively. The position sensorless control system is realized, and the effective of the observer system is verified by experimental results.

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유한요소법과 프라이자흐 모델을 이용한 동기형 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor: SynRM)의 On-line 관측기시스템 특성해석 (The On-line Observer System Characteristics Analysis of Synchronous Reluctance Motor Using a Coupled FEM & Preisach Model)

  • 김홍석;이중호
    • 전기학회논문지
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    • 제56권12호
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    • pp.2103-2108
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    • 2007
  • This study investigates the dynamic characteristics of Synchronous Reluctance Motor (SynRM), with segmental rotor structure, using finite element method in which the moving mesh technique is considered. The focus of this paper is the efficiency of on-line parameter identification system for position sensorless control of a SynRM considering saturation and iron loss. Comparisons are given with angle of the observer and those of proposed FEM & Preisach model of synchronous reluctance motor, respectively. The position sensorless control using identified motor parameters is realized, and the efficiency of the on-line parameter identification system is verified by experimental results.