• 한국가시화정보학회지
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• 제10권1호
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• pp.27-33
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• 2012

This paper describes a new design of small-scale horizontal wind blade, called spiral wind turbine blade. Theoretical and numerical approaches on the prediction of aerodynamic performance of the blade have been conducted. A theoretical equation is successfully derived using the angular momentum equation to predict aerodynamic characteristics according to the design shape parameters of spiral blade. To be compared with the theoretical value, a numerical simulation using ANSYS CFX v12.1 is performed on the same design with the theoretical one. Large scale tip vortex is captured and graphically presented in this paper. The TSR-$C_p$ diagram shows a typical parabolic relation in which the maximum efficiency of the blade approximately 25% exists at TSR=2.5. The numerical simulation agrees well with that of the theoretical result except at the low rotational speed region of 0~20 rad/s.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.185-194
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• 2012

이 연구는 회전관성과 전단변형을 동시에 고려한 변단면 Timoshenko 보의 자유진동에 관한 연구이다. 변단면 보의 단면은 폭이 포물선 함수로 변화하는 변화폭 직사각형 단면으로 채택하였다. 이러한 보의 자유진동을 지배하는 수직변위에 대한 4계 상미분방정식을 유도하였다. 이 상미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하였다. 수치해석 예에서는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정 지점을 고려하였다. 진동형은 변위의 진동형뿐만 아니라 합응력의 진동형도 산출하여 그림에 나타내었다. 휨 회전각과 전단변형에 의한 수직변위 및 전단면 회전각의 구성비율을 산정하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제58권1호
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• pp.81-90
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• 2016

The Agricultural Systems Application Platform (ASAP) provides bottom-up modelling and simulation environment for agricultural engineer. The purpose of this study is to expand usability of the ASAP to the second order partial differential equations: elliptic equations, parabolic equations, and hyperbolic equations. The ASAP is a general-purpose simulation tool which express natural phenomenon with capsulized independent components to simplify implementation and maintenance. To use the ASAP in continuous problems, it is necessary to solve partial differential equations. This study shows usage of the ASAP in elliptic problem, parabolic problem, and hyperbolic problem, and solves of static heat problem, heat transfer problem, and wave problem as examples. The example problems are solved with the ASAP and Finite Difference method (FDM) for verification. The ASAP shows identical results to FDM. These applications are useful to simulate the engineering problem including equilibrium, diffusion and wave problem.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.134-141
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• 1997

기존의 .lambda.=1.31.mu.m에서 분산 최적화된 광통신시스템을 .lambda.=1.55.mu.m 광전송시스템으로 향상시키는데 필요한 분산보상 단일모드 광섬유(DCF)를 설계하였다. 총분산이 .lambda.=1.55.mu.m에서 큰 마이너스 분산치를 갖는 굴절율 분포를 얻기 위해 포물선 분포-이중클래드 광섬유의 분산특성을 해석하였다. 광섬유 스칼라 파동방정식으로부터 분산특성을 얻기 위해 1차원 유한요소법을 적용하였다. Reel에 감긴 DCF의 macro-bending에 의한 손실을 적절히 제한하기 위해, L $P_{01}$모드의 차단 파장이 .lambda.=1.80.mu.m이상이 되도록 설계하였다. 이 조건에 맞는 굴절율분포의 .lambda.=1.55.mu.m에서 분산의 하한치는 약 -120 ps/nm.km정도로 제한됨을 볼 수 있었다.다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.315-325
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• 1997

본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.79-87
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• 2008

본 논문은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 면내 안정성에 관하여 연구를 수행하였다. 연구에 사용된 아치의 형상은 포물선 형태이며, 하중은 등분포 하중이다. 일반 아치의 비선형 지배 미분 방정식을 이용하여 고정지점을 갖는 낮은 아치의 증분 형태 하중-변위 관계와 좌굴 하중을 유도하였다. 연구 결과, 아치의 좌굴형상(대칭 혹은 비대칭 좌굴)은 아치의 라이즈비와 세장비의 함수로 이루어진 무차원 라이즈 H 와 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 이 밖에 본 연구에서는 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 형상을 구분하는 경계와 좌굴하중을 제안하였다. 이러한 제안식은 일련의 유한요소해석 결과들과 비교하였으며, 본 연구의 제안식은 고정지점을 갖는 낮은 아치의 좌굴 하중을 적절히 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.312-315
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• 1993

Optimal control theories based on the maximum principles have been evolved and applied to distributed parameter systems(DPSs) represented by partial differential equations (PDEs) and integral equations (IEs). This paper intends to show that an optimal control of a tubular reactor described by a one-dimensional partial differential equation was obtained using the distributed parameter control method for parabolic PDEs. In develping an algorithm which implements the calculation, the method of lines (MOL) was adopted through using a package called the DSS/2. For the tubular reactor system chosen for this paper, the optimal control method based on PDEs with the numerical MOL showed to be more efficient than the one based on IEs.

• 상하수도학회지
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• 제10권1호
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• pp.85-95
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• 1996

Although the specific resistance to filtration is the most frequently employed means for characterizing dewaterability of a sludge, it presently is not possible to design nor to prediet performance of dewatering facilities using traditional linearized parabolic filtration equation, that is, the specific resistance model because of theoretical and practical inadequacies of the concept. Limitations of the specific resistance model reflect the need to examine fundamental sludge properties and filtration behaviors affecting dewaterability. From this study, two major limitations of the specific resistance model were noted. First, specific resistance values are very dependent on the sludge concentration because of the variations of particle size distribution and cake clogging to occur when surface area mean diameter is less than $25{\mu}m$ for activated sludge, $18{\mu}m$ for water treatment plant sludge. Second, nonparabolic filtration behavior can result from cake clogging, caused by the migration of fine particles into the cake pores, accelated by skin effect with highly compressible sludges.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제24권5호
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• pp.515-528
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• 2006

This article presents a unified analytical solution for the analysis of thermal deformations and stresses in elastic annular disks with arbitrary cross-sections of continuously variable thickness. The annular disk is assumed to be under steady heat flow conditions, in which the inner surface of the annular disk is at an initial temperature and the outer surface at zero temperature. The governing second-order differential equation is derived from the basic equations of the thermal annular disks and solved with the aid of some hypergeometric functions. Numerical results for thermal stresses and displacement are given for various annular disks. These disks include annular disks of thickness profiles in the form of general parabolic and exponential functions. Additional annular disks with nonlinearly variable thickness and uniform thickness are also included.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권6호
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• pp.675-693
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• 2017

In this paper, based on the first-order shear deformation plate theory, buckling analysis of piezoelectric coupled transversely isotropic rectangular plates is investigated. By assuming the transverse distribution of electric potential to be a combination of a parabolic and a linear function of thickness coordinate, the equilibrium equations for buckling analysis of plate with surface bonded piezoelectric layers are established. The Maxwell's equation and all boundary conditions including the conditions on the top and bottom surfaces of the plate for closed and open circuited are satisfied. The analytical solution is obtained for Levy type of boundary conditions. The accurate buckling load of laminated plate is presented for both open and closed circuit conditions. From the numerical results it is found that, the critical buckling load for open circuit is more than that of closed circuit in all boundary and loading conditions. Furthermore, the critical buckling loads and the buckling mode number increase by increasing the thickness of piezoelectric layers for both open and closed circuit conditions.