Since structural systems may fail in any one of several failure modes, computation of system reliability is always difficult. A method using numerical quadrature for computing structural system reliability with either one or more than one failure mode is presented in this paper. Statistically correlated safety margin equations are transformed into a group of uncorrelated variables and the joint density function of these uncorrelated variables can be generated by using the Maximum Entropy Method. Structural system reliability is then obtained by integrating the joint density function with the transformed safety domain enclosed within a set of linear equations. The Gaussian numerical integration method is introduced in order to improve computational accuracy. This method can be used to evaluate structural system reliability for Gaussian or non-Gaussian variables with either linear or nonlinear safety boundaries. It is also valid for implicit safety margins such as computer programs. Both the theory and the examples show that this method is simple in concept and easy to implement.
본 연구에서는 터보펌프 인듀서 주변의 극저온 유동장에 대한 수치해석을 주로 다룬다. 이를 위해 수치해석에 사용된 수치기법에 대한 내용을 우선 다룬다. 수치기법에 대한 검증 문제로 2차원/축대칭 극저온 유동문제를 해석하였고 이 과정에서 다양한 공동모델에 대한 비교 연구를 수행하였다. 마지막으로 3차원 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석을 수행하고, 실험 결과와 타 연구결과와 비교함과 동시에 극저온 유체에서 나타나는 공동현상의 특징을 살펴보았다.
The present paper deals with the efficient computation of higher-order CFD methods for compressible flow using graphics processing units (GPU). The higher-order CFD methods, such as discontinuous Galerkin (DG) methods and correction procedure via reconstruction (CPR) methods, can realize arbitrary higher-order accuracy with compact stencil on unstructured mesh. However, they require much more computational costs compared to the widely used finite volume methods (FVM). Graphics processing unit, consisting of hundreds or thousands small cores, is apt to massive parallel computations of compressible flow based on the higher-order CFD methods and can reduce computational time greatly. Higher-order multi-dimensional limiting process (MLP) is applied for the robust control of numerical oscillations around shock discontinuity and implemented efficiently on GPU. The program is written and optimized in CUDA library offered from NVIDIA. The whole algorithms are implemented to guarantee accurate and efficient computations for parallel programming on shared-memory model of GPU. The extensive numerical experiments validates that the GPU successfully accelerates computing compressible flow using higher-order method.
In this paper, numerical calculations are performed to analyze the unsteady flow of NACA airfoil sections. In order to ease the flow computation for the fluid region changing in time, improve the quality of solution and simplify the grid generation for the oscillating foil flow, the computational method adopts a moving and deforming mesh with the multi-block grid topology. The multi-block, structured-unstructured hybrid grid is generated using the commercial meshing software Gridgen V15. The MDM (Moving & Deforming Mesh) and the UDF (User Define function) function of FLUENT 6 are adopted for computing turbulent flows of the foil in pitching motion. Computed unsteady lift and drag forces are compared with experimental data. in general, the characteristics of unsteady lift and drag of the experiments are reproduced well in the numerical analysis.
This paper describes a numerical study on the improvement of performance of the 2 vane pump impellers. The design of these impellers was optimized using a commercial computation fluid dynamics code and design of experiments. Geometric design variables were defined by the impeller blade angle distribution. The objective functions were defined as the total head, total efficiency and solid material size of the impellers. The importance of the geometric design variables was analyzed using 2k factorial designs. The interaction between the total head, total efficiency and solid material size, according to the impeller blade angle distribution, is discussed by analyzing the 2k factorial design results.
본 연구에서는 지표면유출과 하천유출의 실시간 연계를 통하여 하천 각 구간에서의 수위와 유량을 예측하는 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 주로 유역의 지형특성에 따라 결정되는 수문곡선의 형상을 반영하여 홍수 유출량 산정방법을 개선하였으며, 침투과정을 고려하여 강우초가 첨두유량의 과다산정을 제거하였다. 지표면유출의 하천유입을 연속방정식에 반영하여 여러 단면에서의 유입이 용이하였으며, 이는 강우의 급격한 변이에서도 수치적 안정을 가져다 주었다. 폭우시 양양 남대천 유역에서 현장 관측을 실시하였으며, 관측자료에 적용하여 개발된 모형의 현장 적용성과 신뢰성을 확보하였다.
사회과학 분야에 응용되는 고유치 문제의 대상 행렬은 실대칭 행렬인 경우가 대부분이다. 또한, 이 분야에서의 고유치 문제는 데이터에 대한 잠재 구조를 파악하기 위해, 절대치의 크기 순으로 2∼4개의 고유쌍만을 필요로 하는 경우가 대부분이다. 컴퓨터에 의한 수치 계산으로 고유쌍을 구하는 방법들은 행렬에 대한 계산이기 때문에 마무리 오차의 문제가 필연적으로 대두된다. 본 논문은, 실대칭 행렬에 대해서 멱수법을 이용하여, 절대치가 큰 순서로 필요한 만큼의 고유쌍을 구하는 수치해법에 관하여 논술한 것으로서, 고유쌍 전체를 구하는 기존의 방법들에 비해서 계산 횟수를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
While the SIMPLE algorithm is most widely used for the simulations of flow phenomena that take place in the industrial equipments or the manufacturing processes, it is less adopted for the simulations of the free surface flow. Though the SIMPLE algorithm is free from the limitation of time step, the free surface behavior imposes the restriction on the time step. As a result, the explicit schemes are faster than the implicit scheme in terms of computation time when the same time step is applied to, since the implicit scheme includes the numerical method to solve the simultaneous equations in its procedure. If the computation time of SIMPLE algorithm can be reduced when it is applied to the unsteady free surface flow problems, the calculation can be carried out in the more stable way and, in the design process, the process variables can be controlled based on the more accurate data base. In this study, a modified SIMPLE algorithm is presented fur the free surface flow. The broken water column problem is adopted for the validation of the modified algorithm (MoSIMPLE) and for comparison to the conventional SIMPLE algorithm.
본 연구에서는 3차원 운동을 하는 다물체 기구가 물체 수와 조인트 연결상태 만 주어진 상태에서 구성상태에 따라 절점 좌표계를 이용하여 모델링하고 MACSYMA를 써서 복잡단조로운 대수 계산을 하여 모든 운동학적 정보를 얻어내며 수치계산이 필요 하면 별도의 프로그램을 이용 수치해석을 하는 과정을 밟는다.
정적으로 불안정한 비행선의 안전성을 확보하기 위해서는 동적 안정성이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 강제진동 풍동시험을 보완하고 검증하기 위한 수치해석이 수행되었다. 비행선의 저속 유동장 해석을 위해 저마하수 예조건화된 수치기법이 적용되었다. 동적 감쇠계수의 변화를 두 가지 계산방법을 적용해 살펴보았다. 계산결과, 비행선은 각 방향의 모멘트에 대해 동적으로 안정되고, 힘에 대해서는 불안정하게 나타났다. 또한, 감쇠계수는 받음각과 각속도의 크기에 대한 영향보다 회전방향에 대한 영향이 더 큼을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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