• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제13권2호
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• pp.141-159
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• 2009

In this article, we consider a weighted CVT-based reduced-order modelling for Burgers equation. Brief review of the CVT (centroidal Voronoi tessellation) approaches to reduced-order bases are provided. In CVT-reduced order modelling, we start with a snapshot set just as is done in a POD (Proper Orthogonal Decomposition)-based setting. So far, the CVT was researched with uniform density ($\rho$(y) = 1) to determine the basis elements for the approximatin subspaces. Here, we shall investigate the technique of CVT with nonuniform density as a procedure to determine the basis elements for the approximating subspaces. Some numerical experiments including comparison of two CVT (CVT-uniform and CVT-nonuniform)-based algorithm with numerical results obtained from FEM(finite element method) and POD-based algorithm are reported.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권12호
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• pp.1679-1689
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• 1997

In this paper, a precise description is given to the basic theory as well as the detailed algorithms for the numerical treatment of the method of POD (proper orthogonal decomposition). This method is then applied to analysing the numerical solutions of one-dimensional shallow-water equations to show how the method is affected by various parameters such as the sampling time, sampling numbers, and the spatial resolution for the autocorrelation function. A few curious features associated with this flow model found through the analysis are further explained and discussed.

• Wind and Structures
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• 제7권5호
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• pp.333-344
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• 2004

This paper illustrates application of the proper orthogonal decomposition (POD) and the autoregressive (AR) model to simulate large wind pressures due to gusts on a low-rise building. In the POD analysis, the covariance of the ensemble of large wind pressures is employed to calculate the principal modes and coordinates. The POD principal coordinates are modeled using the AR process, and the fitted AR models are employed to generate the principal coordinates. The generated principal coordinates are then used to simulate large wind pressures. The results show that the structure characterizing large wind pressures is well represented by the dominant eigenmodes (up to the first fifteen eigenmodes). Also, wind pressures with large peak values are simulated very well using the dominant eigenmodes along with the principal coordinates generated by the AR models.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권1호
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• pp.164-169
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• 2010

Proper Orthogonal Decomposition (POD) is applied to the analysis of 2-dimensional cylinder wake flow. Time histories of flow variables were obtained by the incompressible CFD analysis. By using the method of snapshots the correlation matrix was constructed, and then eigenvalues, POD modes and time coefficients were calculated. Finally the flow field was reconstructed by using a few of the lower POD modes, and compared to the original ones.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.756-759
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• 2005

Dynamic force microscopy utilizes the dynamic response of a resonating probe tip as it approaches and retracts from a sample to measure the topography and material properties of a nanostructure. We present recent ideas based on proper orthogonal decomposition (POD) and detailed experiments that yield new perspectives and insight into AFM. A dynamic cantilever model with Lennrad-Jones interaction Potential which includes attractive and repulsive van der Waals demonstrates the resonable tapping mode response in time and frequency.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권1호
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• pp.20-29
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• 2010

The complicated flow characteristics of upper propeller wake influenced by hull wake are investigated in detail in the present study. A two-frame PIV (particle image velocimetry) technique was employed to visualize the upper propeller wake region. As the upper hull wake affects strongly propeller inflow, upper propeller wake shows much unstable vortical behavior, especially in the tip vortices. Velocity field measurements were conducted in a cavitation tunnel with a simulated hull wake. Generally, the hull wake generated by the hull of a marine ship may cause different loading distributions on the propeller blade in both upper and lower propeller planes. The unstable upper propeller wake caused by the ship's hull is expressed in terms of turbulent kinetic energy (TKE) and is identified by using the proper orthogonal decomposition (POD) method to characterize the coherent flow structure in it. Instabilities appeared in the eigen functions higher than the second one, giving unsteadiness to the downstream flow characteristics. The first eigen mode would be useful to find out the tip vortex positions immersed in the unstable downstream region.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1073-1079
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• 2009

본 연구에서는 전진 비행하는 헬리콥터 로터 블레이드 표면의 압력장에 대한 공력 특성 분석 및 차수축소모델 구축을 위해 적합직교분해 (POD) 방법을 이용하였다. 에너지가 큰 특정 모드를 기반으로 전진 비행하는 비정상 로터 블레이드에 대한 공기역학적 특성을 분석하였으며, CFD 계산 결과의 검증을 위해 제자리비행에 대한 실험 결과와 비교하였다. 수렴속도를 향상시키기 위해 Multi-grid 기법을 사용하였으며, 회전하는 로터 블레이드 주위의 비정상 유동을 모사하기 위해 슬라이딩 격자를 이용하였다. 그 결과 240개의 Snapshot에 대해 에너지율 99% 이상을 포함하는 지배적인 POD 모드 7개가 선정되었으며, POD 모드와 전개 계수를 이용하여 차수축소모델을 성공적으로 구축하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.720-727
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• 2019

하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정은 고체연료의 열적지연(Thermal Lag)과 경계층 유동 변화에 의한 열전달 진동의 공진에 의해 발생한다. 본 연구는 연료 표면 근처의 경계층 유동의 교란이 어떤 물리적 과정에 의해 발생하여 연소불안정으로 발달하는지를 실험적으로 확인하였다. 특히 산화제의 스월 분사는 연소 안정화에 매우 큰 기여를 하므로 스월 강도를 증가시키며 경계층의 변화와 연소불안정의 발생과정을 연구하였다. 경계층 섭동을 확인하기 위하여 연소 유동장을 가시화하였고 이미지에 대한 POD(Proper Orthogonal Decomposition) 분석을 시도하였다. 스월 강도가 증가할수록 500Hz 대역 고주파수 p', q'의 결합이 약해지며 열적지연과 유사한 주파수 특성을 갖는 Rayleigh Index의 섭동 발생도 약해져 경계층 진동의 발생이 점차 감소하는 것을 관찰하였다. 따라서 고주파수 p', q'의 주기적인 결합에 의한 축 방향 경계층 진동이 나타나면 열적지연 주파수와 공진에 의한 연소불안정이 발생함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.309-314
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• 2018

트윈 빌딩의 풍하중의 특성과 구조적 특성은 일반 고층건물보다 복잡하다. 이러한 특성을 조사하기 위해서 풍동실험을 통해서 트윈 빌딩의 풍압을 계측하였다. 계측된 데이터와 적합 직교 분해 기법을 이용하여 풍압의 패턴을 파악하였다. 1차 모드에서는 채널링 효과가 2차 모드에서는 와류 효과가 나타났다. 또한, 두 빌딩의 하중의 상관관계를 파악하였는데, 풍 방향 하중은 양의 상관관계를 가지며, 풍 직각 방향의 하중은 명확한 상관관계가 나타나지 않았다. 이러한 상관관계는 횡 방향 변위에도 영향을 미쳤다. 양의 상관관계를 가지면 트윈 빌딩을 연결하는 구조부재의 영향이 적게 작용한 반면에 음의 상관관계를 가지면 연결 구조부재의 영향이 횡 방향의 변위를 줄이는데 큰 영향을 미치게 되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.729-738
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• 2021

본 연구에서는 실속 받음각 근처에 발생하는 익형 위의 유동박리를 억제하기 위하여 인공신경망 기반의 피드백 유동제어를 NACA0015 익형에 수치적으로 적용하였다. 익형 위 박리영역 크기의 축소화라는 제어 목표를 달성하기 위해 익형의 박리 지점 근처에 인위적 외란(Blowing & Suction) 제어 신호를 적용하였다. 유동의 운동을 나타내는 시스템 모델링 단계에서 압력데이터에 적합직교분해(Proper Orthogonal Decomposition)를 적용하여 유동제어에 필요한 운동 모드를 추출하고 유동의 특성을 분석하였다. 분해된 모드를 기반으로 NARX(Nonlinear AutoRegressive Exogenous) 구조의 인공 신경망을 학습하여 유동의 운동을 나타내도록 하였으며, 최종적으로 피드백 제어루프에 작동시켰다. 예측된 제어신호를 CFD 해석에 적용하였으며 제어 유/무에 따른 공력특성을 분석하고 익형 주변의 고유 공간모드의 변화를 비교하여 제어 효과를 분석하였다. 본 연구에서 진행된 피드백 제어는 약 29%의 압력항력 감소효과를 보여주었으며, 이는 익형 뒷전의 큰 압력회복으로 인해 나타나는 것을 확인하였다.