• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1153-1161
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• 2010

본 연구에서는 주기적 비정상 유동 해석을 위해 푸리에 변환을 이용하는 조화 균형법의 효율적인 해법을 제안한다. 내재적으로 유속항을 처리하고 외재적으로 조화 원천항을 처리하였다. 외재적 조화 균형법 보다 더 빠르게 수렴 시킬 수 있으며 내재적 조화 균형법을 적용할 때 추가되는 자코비안 행렬을 처리할 필요가 없다. 또한 완전 내재적 기법에 상응하는 수준의 수렴안정성을 확인할 수 있었다. 2차원 비정상 유동 문제로 피칭하는 NACA0012 익형에 적용하였으며 이중 시간 적분법 및 외재적 Runge-Kutta기법의 해와 매우 일치하는 결과를 얻었다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.177-184
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• 1997

이 논문은 한개의 집중하중을 받는 단순지지 변화곡선길이 보에 관한 연구이다. Bernoulli-Euler 보 이론에 의하여 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 정확탄성곡선의 거동값들을 예측하였다. 미분방정식을 적분하기 위하여 Runge-Kutta method를 이용하고, 단부의 회전각을 산출하기 위하여 Regula-Falsi method를 이용하였다. 본 연구에서의 수치해석 결과들은 문헌값들과 매우 잘 일치하여 본 연구방법의 타당성을 입증하였다. 수치해석의 결과로 정확탄성곡선의 거동값과 하중사이의 관계 및 한계거동값과 하중위치변수 사이의 관계를 각각 그림에 나타내었다. 수치해석의 결과를 분석하여 변화곡선길이 보에서 발생가능한 최대 단부회전각, 최대 처짐 및 최대 휨모멘트를 산정하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.572-583
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• 2019

This paper aims to assess the applicability of the Runge Kutta Discontinuous Galerkin-Direct Ghost Fluid Method to the internal explosion inside a water-filled tube, which previously was studied by many researchers in separate works. Once the explosive charge located at the inner center of the water-filled tube explodes, the tube wall is subjected to an extremely high intensity fluid loading and deformed. The deformation causes a modification of the field of fluid flow in the region near the water-structure interface so that has substantial influence on the response of the structure. To connect the structure and the fluid, valid data exchanges along the interface are essential. Classical fluid structure interaction simulations usually employ a matched meshing scheme which discretizes the fluid and structure domains using a single mesh density. The computational cost of fluid structure interaction simulations is usually governed by the structure because the size of time step may be determined by the density of structure mesh. The finer mesh density, the better solution, but more expensive computational cost. To reduce such computational cost, a non-matched meshing scheme which allows for different mesh densities is employed. The coupled numerical approach of this paper has fewer difficulties in the implementation and computation, compared to gas dynamics based approach which requires complicated analytical manipulations. It can also be applied to wider compressible, inviscid fluid flow analyses often found in underwater explosion events.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.683-691
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• 2001

이 논문은 전단변형을 고려한 일정체적 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 본 연구에서 해석대상 기둥은 일정체적을 갖고 길이가 항상 일정한 변단면 탄성기둥을 택하였다. 실제의 이론 전개에서는 변단면의 단면깊이가 직선, 포물선, 정현식으로 변화하는 정다각형 단면의 변단면 기둥을 채택하였다. 일정체적 변단면 기둥의 후좌굴 거동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고, 유도된 미분방정식을 수치해석할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 주어진 기둥의 수치해석 해를 얻기 위하여 Runge-Kutta법을 사용하여 상미분방정식을 수치적분하고, 기둥의 미지수인 좌측 단부에서의 회전각 및 좌굴하중은 Regula-Falsi법을 이용하여 산출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.155-162
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• 2009

이 논문은 정다각형 중실단면을 갖는 최강보에 관한 연구이다. 이 연구에서 보의 체적은 항상 일정하다. 이러한 보에 집중하중과 만재 사다리꼴 분포하중이 작용하는 경우에 탄성곡선의 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 정적 거동을 산정하였다. 미분방정식은 Runge-Kutta법을 이용하여 수치적분을 하였고 미지수인 보의 초기치는 shooting method를 이용하여 산정하였다. 수치해석 예에서는 단순보를 채택하였고, 단면깊이의 형상함수로는 선형, 포물선형 및 정현형의 함수를 채택하였다. 이 연구에서 얻은 수치해석의 결과로부터 보의 정적 최대거동값이 최소가 되는 단면형상 즉 최강단면비를 산정하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권9호
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• pp.1382-1389
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• 2006

Dynamic responses of a simply supported beam with a translational spring carrying a moving mass are studied. Governing equations of motion including all the inertia effects of a moving mass are derived by employing the Galerkin's mode summation method, and solved by using the Runge-Kutta integral method. Numerical solutions for dynamic responses of a beam are obtained for various cases by changing parameters of the spring stiffness, the spring position, the mass ratio and the velocity ratio of a moving mass. Some experiments are conducted to verify the numerical results obtained. Experimental results for the dynamic responses of the test beam have a good agreement with numerical ones.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권1호
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• pp.73-83
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• 2013

In this paper Hamiltonian Approach (HA) have been used to analysis the nonlinear free vibration of Simply-Supported (S-S) and for the Clamped-Clamped (C-C) Euler-Bernoulli beams fixed at one end subjected to the axial loads. First we used Galerkin's method to obtain an ordinary differential equation from the governing nonlinear partial differential equation. The effect of different parameter such as variation of amplitude to the obtained on the non-linear frequency is considered. Comparison of HA with Runge-Kutta 4th leads to highly accurate solutions. It is predicted that Hamiltonian Approach can be applied easily for nonlinear problems in engineering.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제73권3호
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• pp.331-337
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• 2020

This paper proposes a new approximate analytical solution for highly nonlinear vibration of mechanical systems called Hamiltonian Approach (HA) that can be widely use for structural health monitoring systems. The complete procedure of the HA approach is studied, and the precise application of the presented approach is surveyed by two familiar nonlinear partial differential problems. The nonlinear frequency of the considered systems is obtained. The results of the HA are verified with the numerical solution using Runge-Kutta's [RK] algorithm. It is established the only one iteration of the HA leads us to the high accurateness of the solution.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권4호
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• pp.355-361
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• 2018

In this paper, nonlinear vibration of Euler-Bernoulli beams resting on linear elastic foundation is studied. It has been tried to prepare a semi-analytical solution for whole domain of vibration. Only one iteration lead us to high accurate solution. The effects of linear elastic foundation on the response of the beam vibration are considered and studied. The effects of important parameters on the ratio of nonlinear to linear frequency of the system are studied. The results are compared with numerical solution using Runge-Kutta $4^{th}$ technique. It has been shown that the Max-Min approach can be easily extended in nonlinear partial differential equations.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.343-346
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• 2005

전산 해석과 병렬처리를 이용하여 정사각 관 내부를 전파하는 데토네이션파의 삼차원 구조를 살펴보았다. 가변 비열비 공식과 간략화 된 일단계 Arrhenius 반응 모델과 연계된 비점성 유체 방정식을 MUSCL 기반 TVD 해법과 4단계 Runge-Kutta 적분 방법을 이용하여 해석하였다. 삼차원에서의 비정상 해석 결과로부터 그을음 막 기록(smoked-foil record)에서 같은 길이와 다른 폭을 가지는 수평 및 대각 방향 불안정에 의한 상세한 파면 구조를 파악할 수 있었다.