• 한국기계가공학회지
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• 제13권6호
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• pp.88-98
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• 2014

A moving mass on a skewed linear guideway model to analyze the friction-induced stick-slip behavior of ball-screw-driven slides is proposed. To describe the friction force, a friction coefficient function is modelled as a third-order polynomial of the relative velocity between the slide mass and a guideway. A nonlinear differential equation of motion is derived and an approximate solution is obtained using a perturbation method for the amplitudes and base frequencies of both pure-slip and stick-slip oscillations. The results are presented with time responses, phase plots, and amplitude plots, which are compared adequately with those obtained by Runge Kutta 4th-order numerical integration, as long as the difference between the static and kinematic friction coefficients is small. However, errors in the results by the approximate solution increase and are not negligible if the difference between the friction coefficients exceeds approximately 40% of the static friction coefficient.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.1-14
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• 1998

2차원 천수방정식에 기초한 조류계산 수치모델을 개발하였다. 복잡한 해안선의 입력을 단순화할 수 있는 직각격자를 사용하였으며, 방정식은 효율이 뛰어난 것으로 알려져 있는 인수분해음해법(Implicit Factorization Method)에 의하여 수치적으로 풀었다. 대류항은 상류차분법으로 처리하여 수치소산이 자동적으로 들어가도록 하였으며, 따라서 수치불안정에 의한 발산을 억제할 수 있었다. 모델의 검증을 위하여 선형화된 천수방정식을 풀고 계산결과를 해석해와 비교하였으며 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 수치모델의 응용 예로서 인천항부근의 경인운하 개발예정인 수로에서의 조류 계산결과를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권10호
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• pp.845-855
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• 2004

본 연구에서는 수치모형을 이용하여 근해지진해일의 처오름 현상과 전파양상을 이용하여 해석하였다. 모의에 사용된 수치모형은 지진해일 거동의 해석에 적합한 비선형 천수방정식을 지배방정식으로 채택하였으며, 유한체적법을 이용하여 해석영역을 이산화 하였고 Riemann 문제를 해석하기 위하여 HLLC approximate Riemann solver와 Weighted Averaged Flux 기법을 이용하였다. 수치모형의 검증을 위하여 마찰 없는 수조에서의 수면진동문제와 원형섬 주위에서 고립파의 진행과 처오름에 대한 문제에 적용하여 각각 해석해 및 실험결과와 비교하였다. 수치모형에 의한 결과는 해석해와 수리모형실험 관측자료와 잘 일치하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.89-102
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• 1996

지하의 유체 유동 및 물질 변환을 해석하기 위하여 다중다상이론을 이용한 통합 모형을 개발하였다 종합적 지배식은 4개의 상내의 화합물들의 물질 및 힘평형 관계를 고려하여 유도되었다. 복합한 이동 및 변환 현상을 설명하고, 공간적 차원을 변동적으로 나타내기 위하여 관계된 모든 변수 및 식들을 함축적이면서 조직적으로 표현하였다. 도출된 비선형시스템은 다차원 유한요소프로_I램으로서 해를 구하였다. 본 개발된 프로그램은 역동적으로 메모리 용량을 조절하여 일이삼차원 문제를 PC부터 SP2슈퍼컴퓨터까지 여러 종류의 기종에서 해석할 수 있다. 계산시간과 저장용량을 줄이기 위하여 시스템식을 분리시키고, 슈퍼컴의 벡터 및 병렬처리를 이용하여 띠행렬의 해를 구하였다. 유속이 우세한 경우의 수치해석상의 불안정한 문제를 해결하기 위하여 상류가중, 질량묶음, 요소별 파라미터 평가법 등을 적용하였다. 일차원 이동문제에 대하여 유한요소법과 유한차분법의 수치해의 안정성 조건을 검토하였다. 구체적인 지하수 유동 및 오염문제에 대한 모델링 예는 본 논문집의 연계 논문에 수록하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권1호
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• pp.40-47
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• 2013

하이브리드 로켓은 고체로켓과 매우 흡사한 내부유동 특성을 가지고 있으므로 와류흘림(vortex shedding)은 하이브리드 로켓에서도 연소안정성에 영향을 미치는 중요한 인자로 판단된다. 본 연구에서는 예연소실에서 와류를 발생시켜 연료 표면와류와의 간섭과 연소특성 변화를 관찰하였다. 기본 형상과 디스크를 장착한 실험 결과, 5개의 주파수 특성이 관찰되었으며 이들은 각각 추진제의 열적지연에 의한 주파수, 디스크, 연료 단면, 후연소실 단면 변화에 의한 와류흘림과 관련된 주파수임을 확인하였다. 특히 디스크 1과 3의 결과를 비교해 보면 디스크 위치에 따라 변화하는 와류흘림이 연소실의 특정 주파수 특성과 상호 간섭하여 공진이 발생하기도 하지만, 또 다른 경우에는 어떠한 간섭도 일어나지 않는 것을 확인하였다. 이러한 선택적 공진현상은 하이브리드 로켓의 비선형 연소안정성 발생을 설명할 수 있는 중요한 메카니즘으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.973-978
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• 2010

본 논문에서는 유격을 고려한 항공기 전방 착륙 장치의 쉬미 현상을 연구하였다. 쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향과 조향방향으로 진동에 놓이는 현상이다. 이 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 마찰과 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 유격은 비선형 요소이기 때문에 기술 함수로 선형화 하여 주파수 영역에서 안정성해석을 수행하였고, 4차 Runge - Kutta를 이용하여 시간영역에서 안정성해석을 수행하였다. 본 연구에서는 수치적인 해석법을 통해 쉬미현상의 선형 동특성과 비선형 동특성을 조사하였다. 유격을 고려한 비선형 수치 해석결과, 선형 임계속도보다 낮은 속도에서 제한주기진동이 발생하는 등, 유격으로 인해 쉬미 안정성이 저감되는 결과를 관찰하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권5호
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• pp.287-297
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• 2017

Novel power system stabilizers (PSSs) have been proposed to effectively dampen low frequency oscillations (LFOs) in multi-machine power systems and have attracted increasing research interest in recent years. Due to this attention, recently, fractional order controllers (FOCs) have found new applications in power system stability issues. Here, a tilt-integral-derivative power system stabilizer (TID-PSS) is proposed to enhance the dynamic stability of a multi-machine power system by providing additional damping to the LFOs. The TID is an extended version of the classical proportional-integral-derivative (PID) applying fractional calculus. The design of the proposed three-parameter tunable TID-PSS is systematized as a nonlinear time domain optimization problem in which the tunable parameters are adjusted concurrently using a modified group search optimization (MGSO) algorithm. An integral of the time multiplied squared error (ITSE) performance index is considered as the objective function. The proposed stabilizer is simulated in the MATLAB/SIMULINK environment using the FOMCON toolbox and the dynamic performance is evaluated on a 3-machine 6-bus power system. The TID-PSS is compared with both classical PID-PSS (PID-PSS) and conventional PSS (CPSS) using eigenvalue analysis and time domain simulations. Sensitivity analyses are performed to assess the robustness of the proposed controller against large changes in system loading conditions and parameters. The results indicate that the proposed TID-PSS provides the better dynamic performance and robustness compared with the PID-PSS and CPSS.