• 제목/요약/키워드: explicit integration

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자유표면을 포함한 선체주위 난류유동 해석 (Computation of Turbulent Flow around a Ship Model with Free-Surface)

  • 김정중;김형태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치 해석하여 자유표면을 포함한 선체 주위의 난류 유동을 계산하였다. 정규격자 상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-Kutta법을 이용하였고, 난류 닫힘 조건을 만족시키기 위해 Baldwin-Lomax 난류 모형을 사용하였다. 자유표면의 위치는 운동학적 경계조건식을 Lax-Wendroff법으로 풀어서 구하였고, 자유표면과 격자 경계면을 일치시키기 위해 매 시간마다 새로 계산된 자유표면 위치에 맞추어 격자를 새로 구성하였다. 속도와 압력에 대한 경계조건은 자유표면에서 점성을 무시하여 근사한 동역학적 조건을 적용해서 구하였다. 본 연구에서 개발된 수치해법을 검증하기 위하여 실험자료가 많은 Wigley 선형과 Sries 60 $C_B=0.6$ 선형에 대해 수치계산을 수행하였고 계산된 선체 주위의 파형이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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안정적이고 병렬화가 용이한 옷감 애니메이션 기법 (Stable and Easily Parallizable Cloth Animation Method)

  • 강영민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.995-1001
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    • 2005
  • 효율적인 옷감 애니메이션 생성을 위해 암시적 적분법이 표준적 접근법으로 자리 잡았다. 이 기법은 시스템의 안정성이 보장되므로 큰 시간 간격을 사용할 수 있으며, 옷감 모델의 실시간 혹은 상호작용적 애니메이션을 위한 최선의 선택으로 받아들여지고 있다. 암시적 방법이 옷감 애니메이션에 도입된 이후 다양한 종류의 암시적 적분 기반 옷감 애니메이션 기법들이 제안되었으며 일반적인 PC 환경에서 수천 개의 질점을 가진 옷감 모델을 실시간에 시뮬레이션 할 수 있는 수준에 도달해 있다. 암시적 적분법이 안정성을 보장한다는 장점을 가지지만 명시적 기법에 비해 구현이 조금 더 복잡하며 병렬화가 어렵다는 문제를 가지고 있다. 암시적 적분법을 통해 옷감 애니메이션을 생성하는 것은 대규모 희소행렬을 가진 선형 시스템을 푸는 것으로 정형화된다. 본 논문에서는 암시적 적분법의 특성을 이용하여 안정적으로 복잡한 옷감 모델의 동작을 생성하면서도 매우 쉽게 병렬화가 가능한 기법을 제안한다. 옷감 애니메이션은 동작 시뮬레이션과 함께 자체충돌을 고려해야만 사실적인 결과를 얻을 수 있다. 그런데 자체충돌 감지 역시 중요한 계산상의 병목으로 작용한다. 본 논문에서는 효율적인 자체 충돌 처리 기법도 같이 제안한다.

국방 CBD 방법론에서 MND-AF 산출물 재활용성 제고 (Reusability Enhancement of the MND-AF Artifacts in the Defense-CBD Methodology)

  • 이현철;이상호;정경철;이승종
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권7호
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    • pp.1001-1006
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    • 2005
  • 국방부에서는 정보체계획득 및 개발표준화를 위해 MND-AF와 국방 CBD 방법론을 개발하여 정보체계의 상호운용성과 재사용성 증대를 통해 효율적인 통합 및 표준화 관리가 이루어지도록 하고 있다. 그러나 MND-AF와 국방 CBD 방법론간 프로세스 적용범위 및 산출물 상호관계에 관한 명확한 가이드라인과 활용방안이 없는 실정이다. 이로 인해 두 절차에서 요구하는 산출물을 각각 작성함으로써 산출물 중복작성, 불필요한 개발기간 연장과 비용 증가로 비효율적인 업무수행이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 두 절차의 요구산출물들을 구성요소 단위로 분석하여 국방 CBD 프로세스에 따라 MND-AF 산출물의 재활용 적용 방안을 제시하였다. 또한 산출물 작성 부담을 경감시키고 형식보다는 내용에 충실한 산출물을 작성하도록 하여 산출물의 품질 및 재사용성을 높일 수 있다. 연구결과, 국방 CBD 방법론을 적용하여 정보체계를 개발 할 경우 MND-AF산출물 37종 중 34종의 산출물을 재사용할 수 있다.

온톨로지를 이용한 인터넷웹 검색에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Internet Web Retrieval Using Ontologies)

  • 김현희;안태경
    • 정보관리학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.417-455
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    • 2003
  • 온톨로지는 웹자원을 지식화함으로써 정보의 효율적 검색. 통합, 재사용을 도모할 수 있는 새로운 기술인 시맨틱 웹의 구현을 위한 가장 핵심적인 요소 기술로 알려지고 있다. 온톨로지는 사람간에 그리고 서로 다른 응용 시스템간에 지식을 공유하고 재이용하는 방법을 제공하는 기술로서 특정 주제에 관한 지식 용어들의 집합으로서 이들 용어뿐만 아니라 용어간의 의미적 연결 관계와 간단한 추론규칙을 포함한다. 본 연구에서는 인터넷 웹상에서 국제기구에 관한 정보를 체계적으로 관리하고 검색하기 위해서 국제기구 온톨로지를 설계하고 이 온톨로지에 기반 하여 검색 시스템을 구현해 보고 이시스템을 20개의 탐색 질문들을 이용하여 기존의 인터넷 검색엔진과 적합성과 탐색 시간이라는 두가지 요인을 통해서 비교해 보았다. 실험 결과에 의하면 적합성 측정은 온톨로지 기반 시스템은 평균4.53. 인터넷 검색엔진은 평균 2.51로 온톨로지 기반 시스템의 적합도가 1.80배 높은 것으로 나타났다. 또한 탐색시간은 온톨로지 기반 시스템은 평균 1.96분, 인터넷 검색엔진은 평균 4.74분으로 인터넷 검색엔진이 온톨로지 기반 시스템 보다 2.42배 정도 더 많은 탐색시간이 필요한 것으로 나타났다.

유조선 선수부의 내충돌 구조설계에 관한 연구 (A Study on the Crashworthiness Design of Bow Structure of Oil Carriers)

  • 신영식;박명규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • The potential pollution problems resulting from tanker collision necessitate the requirement for an effective structural design and the development of relevant safety regulation. During a few decades, the great effort has been made by International Maritime Organization and the Administration, etc, to reduce oil spillage from collision accidents. However there is still a need for investigation in the light of structural evaluation method for the experiments and rational analysis, and design development for an operational purpose of ships. This study is aimed at investigating a complicated structural response of bow structures of oil carriers for assessing the energy dissipation and crushing mechanics of striking vessel through a methodology of the numerical analysts for the various models and its design changes. Through this study an optimal bow construction absorbing great portion of kinetic energy in the least penetration depth prior to reach to the cargo area and an effective location of collision bulkhead are investigated. In order to obtain a rational results in this study, three stages of response analysis procedures are performed as follows; 1). 16 simplified ship models are used to investigate the structural response against bow collision with variation of primary and secondary members. Mass and speed are also varied in two conditions. 2). 21 models conisted of 5 size of full scaled oil carriers are used to perform the collision simulation with the various sizes and deadweight delivered in a recent which are complied with SOLAS and MARPOL. 3). 36 models of 100k oil carrier are used to investigate the structural response and its influence to the collision bulkhead against bow collision in variation with location of collision bulkhead, primary mombers, framing system and colliding conditions, etc.

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Thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab using different fire models

  • Suljevic, Samir;Medic, Senad;Hrasnica, Mustafa
    • Coupled systems mechanics
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    • 제9권2호
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    • pp.163-182
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    • 2020
  • Coupled thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab at elevated temperatures from a fire accounting for nonlinear thermal parameters is carried out. The main focus of the paper is put on a one-way continuous reinforced concrete slab exposed to fire from the single (bottom) side as the most typical working condition under fire loading. Although contemporary techniques alongside the fire protection measures are in constant development, in most cases it is not possible to avoid the material deterioration particularly nearby the exposed surface from a fire. Thereby the structural fire resistance of reinforced concrete slabs is mostly influenced by a relative distance between reinforcement and the exposed surface. A parametric study with variable concrete cover ranging from 15 mm to 35 mm is performed. As the first part of a one-way coupled thermo-mechanical analysis, transient nonlinear heat transfer analysis is performed by applying the net heat flux on the exposed surface. The solution of proposed heat analysis is obtained at certain time steps of interest by α-method using the explicit Euler time-integration scheme. Spatial discretization is done by the finite element method using a 1D 2-noded truss element with the temperature nodal values as unknowns. The obtained results in terms of temperature field inside the element are compared with available numerical and experimental results. A high level of agreement can be observed, implying the proposed model capable of describing the temperature field during a fire. Accompanying thermal analysis, mechanical analysis is performed in two ways. Firstly, using the guidelines given in Eurocode 2 - Part 1-2 resulting in the fire resistance rating for the aforementioned concrete cover values. The second way is a fully numerical coupled analysis carried out in general-purpose finite element software DIANA FEA. Both approaches indicate structural fire behavior similar to those observed in large-scale fire tests.

CORBA/SNMP 통합 관리 시스템 구축을 위한 게이트웨이 구축 방안

  • 강영민;홍원기
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권1호
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    • pp.58-67
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    • 2000
  • 엔터프라이즈 네트웍의 크기가 커지고 그 관리 범위가 넓어짐에 따라 분산 망 관리 시스템의 수용을 요구하게 되었고 또한 표준 프레임웍들간의 상호 연결 및 작용이 필요하게 되었다. 이 논문에서는 네트웍 관리 프레임웍인 SNMP도메인과 분산 객체 기술의 하나인 CORBA도메인간의 통합 관리를 위한 구현 방안을 제시한다. 표준에서 사용하는 직접 변환은 객체 지향적인 특성을 표현하고 있지 않으며, action을 위한 속성의 정의가 다른 속성과 구별되지 않는 등의 한계를 지니고 있다. 이러한 한계점은 추상적 변환 방법을 통해 새로운 클래스의 정의, 명확한 메쏘드 정의라는 방법으로 충분히 극복될 수 있다. 직접 변환의 편리함과 추상적 변환의 효율적인 관리 정보의 구축이라는 장점을 이용한 직접 변환과 추상적 변환의 혼용을 통한 정보 모델 변환 방법을 이용한 게이트웨이의 개발 방법을 제시한다. 이러한 통합 관리 시스템 구축은 CORBA/SNMP 간의 효율적인 통합 관리를 제공한다.

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Validation of underwater explosion response analysis for airbag inflator using a fluid-structure interaction algorithm

  • Lee, Sang-Gab;Lee, Jae-Seok;Chung, Hyun;Na, Yangsup;Park, Kyung-Hoon
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.988-995
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    • 2020
  • Air gun shock systems are commonly used as alternative explosion energy sources for underwater explosion (UNDEX) shock tests owing to their low cost and environmental impact. The airbag inflator of automotive airbag systems is also very useful to generate extremely rapid underwater gas release in labscale tests. To overcome the restrictions on the very small computational time step owing to the very fine fluid mesh around the nozzle hole in the explicit integration algorithm, and also the absence of a commercial solver and software for gas UNDEX of airbag inflator, an idealized airbag inflator and fluid mesh modeling technique was developed using nozzle holes of relatively large size and several small TNT charges instead of gas inside the airbag inflator. The objective of this study is to validate the results of an UNDEX response analysis of one and two idealized airbag inflators by comparison with the results of shock tests in a small water tank. This comparison was performed using the multi-material Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation and fluid-structure interaction algorithm. The number, size, vertical distance from the nozzle outlet, detonation velocity, and lighting times of small TNT charges were determined. Through mesh size convergence tests, the UNDEX response analysis and idealized airbag inflator modeling were validated.

An algorithm for quantifying dynamic buckling and post-buckling behavior of delaminated FRP plates with a rectangular hole stiffened by smart (SMA) stitches

  • Soltanieh, Ghazaleh;Yam, Michael C.H.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제28권6호
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    • pp.745-760
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    • 2021
  • Dynamic buckling of structure is one of the failure modes that needs to be considered since it may result in catastrophic failure of the structure in a short period of time. For a thin fiber-reinforced polymer (FRP) plate under compression, buckling is an inherent hazard which will be intensified by the existence of defects like holes, cracks, and delamination. On the other hand, the growth of the delamination is another prime concern for thin FRP plates. In the current paper, reinforcing the plates against buckling is realized by using SMA wires in the form of stitches. A numerical framework is proposed to simulate the dynamic instability emphasizing the effect of the SMA stitches in suppressing delamination growth. The suggested algorithm is more accurate than the other methods when considering the transformation point of the SMA wires and the modeling of the cohesive zone using simple and yet reliable technique. The computational design of the method by producing the line by line orders leads to a simple algorithm for simulating the super-elastic behavior. The Lagoudas constitutive model of the SMA material is implemented in the form of user material subroutines (VUMAT). The normal bilinear spring model is used to reproduce the cohesive zone behavior. The nonlinear finite element formulation is programmed into FORTRAN using the Newmark-beta numerical time-integration approach. The obtained results are compared with the results obtained by the finite element method using ABAQUS/Explicit solver. The obtained results by the proposed algorithm and those by ABAQUS are in good agreement.

이종 데이터 간 관계 모델링을 통한 개인화 추천 시스템의 지식 그래프 확장 기법 (Extended Knowledge Graph using Relation Modeling between Heterogeneous Data for Personalized Recommender Systems)

  • 이승주;안석호;이의종;서영덕
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권4호
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    • pp.27-40
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    • 2023
  • 많은 추천 시스템 연구에서는 다양한 이종 데이터를 상호 호환적으로 통합하여 추천 시스템의 고질적인 데이터 부족 문제를 해결하고자 한다. 하지만, 지식 그래프를 활용하여 이종 데이터의 통합을 달성한 추천 시스템 연구는 거의 없으며, 대부분 연구에서는 기구축된 지식 그래프 상의 개체 간 연결이 명시적 관계로만 구성되어있다는 한계가 존재한다. 본 논문에서는 이종 데이터의 통합을 위해 다중 지식 베이스로부터 추출한 데이터 간 관계 모델링을 수행하고, 이를 통해 지식 그래프를 확장하는 방법을 제안한다. 또한, 딥러닝 기반의 잠재적 관계 모델링을 통해 지식 그래프 상 개체 간 관계 정보의 신뢰성을 높이고자 한다. 본 논문에서 제안하는 확장된 지식 그래프를 사용하면 개체의 특성 벡터 품질이 개선되고, 최종적으로 예측된 사용자 선호도의 정확성을 높일 수 있다. 또한, 실험을 통해 확장된 지식 그래프 기반 추천 정확도가 기존 지식 그래프 기반 추천 정확도에 비해 향상되었음을 확인하였다.