• Computers and Concrete
• /
• 제14권6호
• /
• pp.767-783
• /
• 2014

The use of composite materials to strengthen reinforced concrete (RC) structures against blast terror has great interests from engineering experts in structural retrofitting. The composite materials used in this study are rigid polyurethane foam (RPF) and aluminum foam (ALF). The aim of this study is to use the RPF and the ALF to strengthen the RC panels under blast load. The RC panel is considered to study the RPF and the ALF as structural retrofitting. Field blast test is conducted. The finite element analysis (FEA) is also used to model the RC panel under shock wave. The RC panel performance is studied based on detonating different TNT explosive charges. There is a good agreement between the results obtained by both the field blast test and the proposed numerical model. The composite materials improve the RC panel performance under the blast wave propagation.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.1572-1577
• /
• 2003

High-power pulsed laser ablation under atmospheric pressure is studied utilizing numerical and experimental methods with emphasis on recondensation ratio, and the dynamics of the laser induced vapor flow. In the numerical calculation, the temperature pressure, density and vaporization flux on a solid substrate are first obtained by a heat-transfer computation code based on the enthalpy method, and then the plume dynamics is calculated by using a commercial CFD package. To confirm the computation results, the probe beam deflection technique was utilized for measuring the propagation of a laser induced shock wave. Discontinuities of properties and velocity over the Knudsen layer were investigated. Related with the analysis of the jump condition, the effect of the recondesation ratio on the plume dynamics was examined by comparing the pressure, density, and mass fraction of ablated aluminum vapor. To consider the effect of mass transfer between the ablation plume and air, unlike the most previous investigations, the equation of species conservation is simultaneously solved with the Euler equations. Therefore the numerical model computes not only the propagation of the shock front but also the distribution of the aluminum vapor. To our knowledge, this is the first work that employed a commercial CFD code in the calculation of pulsed ablation phenomena.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.39-42
• /
• 2002

In the current study, characteristics of the laser-induced plasma were investigated in a gas filled chamber or in a gas jet by using a relatively low intensity laser $(I\;\leq\;5\;\times\;10^{12}\;W/cm^2)$. Temporal evolutions of the produced plasma were measured using the shadow visualization and the shock wave propagation as well as the electron density profiles in the plasma channel was measured using the Mach-Zehnder interferometry. Experimental results such as the structure of the produced plasma, shock propagation speed $(V_s)$, electron density profiles $(n_e)$, and the electron temperature $(T_e)$ are discussed in this study. Since the diagnostic laser pulse occurs over short time intervals compared to the hydrodynamic time scales of expanding plasma or a gas jet, all the transient motion occurring during the measurement is assumed to be essentially frozen. Therefore, temporally well-resolved quantitative measurements were possible in this study.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.391-398
• /
• 2004

The propagation mechanism of a detonation pressure with fully coupled charge is clarified and the blasting pressure propagated in rock mass is derived from the application of shock wave theory. Probabilistic distribution is obtained by using explosion tests on emulsion and rock property tests on granite in Seoul and then the probabilistic distribution of the blasting pressure is derived from their properties. The probabilistic distributions of explosive properties and rock properties show a normal distribution so that the blasting pressure propagated in rock can be also regarded as a normal distribution. Parametric analysis was performed to pinpoint the most influential parameter that affects the blasting pressure and it was found that the detonation velocity is the most sensitive parameter. Moreover, uncertainty analysis was performed to figure out the effect of each parameter uncertainty on the uncertainty of blasting pressure. Its result showed that uncertainty of natural rock properties constitutes the main portion of blasting pressure uncertainty rather than that of explosive properties.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제35권3호
• /
• pp.21-30
• /
• 2017

폭약이 수중에서 폭발하면 공기 중에서 폭발하였을 때와는 다르게 폭발 이후 발생하는 가스의 영향에 대한 고려가 필요하다. 수중 폭발 시에는 폭발압력의 전파속도가 공기 중에서 폭발했을 때에 비하여 빠르고, 발생하는 가스 또한 확산되어 에너지를 소실하기 전 물에 의하여 버블의 형태로 갇히게 된다. 이 때 버블은 팽창과 수축을 반복하며 충격파를 만들어낸다. 이러한 일련의 현상을 연구하기 위하여 내부를 관측할 수 있는 실린더형 철재 수조를 제작하고 폭발 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 탄체가 없는 소량의 펜톨라이트를 수중에서 폭발시켰고, 이 때 발생하는 충격파를 계측하고 발생된 가스버블의 거동을 관측하여 그 결과를 관찰하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권1호
• /
• pp.5-18
• /
• 1997

일반적으로 포화지반의 동적거동을 정확히 예편하기 위해서는 다공성(multi-phase) 재료모델과 그 모델을 이용하는 수치해석 프로그램의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 높은 동하중을 받는 다공질 재료의 이론적인 거동해석 연구결과와 함께 기존 MPDAP(multi-phase dynamic analysis program)에 JWL(Jones-Withins-Lee) 모델을 삽입시켜 개발한 MPDAP에 대해 다루었다. JWL모델은 기존 모델과는 달리 폭약의 종류 및 특성 등을 고려할 수 있는 모델이다. 또한 본 논문에서는 개발된 프로그램의 적합성을 조사하기 위하여 몇몇 예제에 대한 검증해석을 수행하였다. 검증결과, 단일매체 (single-phase medium)에서의 탄성구형파의 전파특성 해석의 경우 해석결과와 이론해는 거의 일치하는 결과를 나타내었고, 일차원 선형 압밀해석의 경우과잉 간극수압은 Terzaghi의 이론해와 해석된 결과가 비교적 일치하는 경향성을 보여 주었다. 또한 포화지반에서의 평면 압축파 해석의 경우도 해석결과와 이미 검증된 프로그램 또는 완전해의 해석결과는 거의 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.245-255
• /
• 1994

충돌현상을 재현할 수 있는 이차원 파전파 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 불연속인 충격전면에 연속성을 부여하기 위한 기법으로 Von Neumann과 Ritchmyer가 제안한 인공점성을 수치해석시 도입하였다. 본 연구에서는 충돌물체의 재료모델로서 Von-Mises 항복함수를 이용한 탄소성 모델을 사용하였다. 개발된 컴퓨터 프로그램을 검증하기 위하여 충격을 가하는 물체와 받는 물체로 구성된 충돌현상을 재현하였다. 본 연구에서 개발된 컴퓨터 프로그램은 이차원 평면요소를 사용하였기 때문에 재현된 충돌해석 결과를 3차원에서 발생하는 실제값과 정량적으로 비교할 수는 없었으나 충돌실험시 실제로 발생하는 파괴현상을 정성적으로 분석할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권5B호
• /
• pp.429-439
• /
• 2009

댐 붕괴로 인한 극한홍수가 발생하였을 경우, 홍수경보에 대한 대응시간은 일반적인 홍수의 경우보다 훨씬 짧다. 수치모형은 홍수파의 전파양상을 예측하고, 범람지역, 홍수파 도달시간 그리고 침수심 등에 관한 정보를 제공하는데 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 그러나 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파는 불연속 흐름이나 마른하도의 전파를 포함하고 있으므로, 수학적으로 표현하기 어려운 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 최근에 유한체적기법을 이용하여 댐 붕괴로 인한 홍수범람을 모의하기 위한 수치모형의 개발이 많이 이루어졌다. 유한체적기법은 적분보존형 방정식을 기본으로 하고 있으므로, 불연속 흐름이나 충격파의 해석에 용이하다. 따라서, 본 연구에서는 2차원 보존형 천수방정식의 해석을 위해 유한체적기법과 Riemann 근사해법을 이용한 수치모형을 개발하였다. 그리고 예측단계와 수정단계에서 연속방정식과 운동량 방정식의 보존변수 재구성을 위해 수면경사법과 연계한 MUSCL 기법을 적용하여 시간과 공간에서 2차정확도를 얻었다. 개발한 유한체적모형을 2차원 부분적 댐 붕괴 해석 및 삼각형 융기를 가진 하도에 대한 댐 붕괴 해석에 적용하고, 적용결과를 실험자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.32-40
• /
• 2010

This paper proposes the technique of estimating the pipe thickness using the measured group velocity. To measure the group velocity from the accelerometer data in the frequency domain, Wigner-Ville distribution is utilized, which interprets the waveform of the shock wave. Using this measured group velocity, this paper proposes the technique to estimate the thickness of pipes with the impact on the pipe. The group velocity is estimated by the modeling correlation between the group velocity and the thickness of the pipe based on the propagation velocities. The correlation model between thickness and group velocity has been proved through the real experiments. The measured group velocity in the frequency-domain is the maximum at the center frequency of the bending waves in the modeling of the group velocity. In addition to these, a smoothing technique for analyzing lamb wave Wigner-Ville distribution has been introduced to improve the reliability of the data acquisition.

• 천문학회보
• /
• 제35권2호
• /
• pp.46.2-46.2
• /
• 2010

A magnetosonic wave is a longitudinal wave propagating perpendicularly to the magnetic fields and involves compression and rarefaction of the plasma. Lee and Kim (2000) investigated the theoretical solution for the evolution of nonlinear magnetosonic waves in the homogeneous space which adopt the approach of simple waves. We confirm the solution using a one-dimensional MHD code with Total Variation Diminishing (TVD) scheme. Then we apply the solution for the solar wind profiles. We examined the properties of nonlinear waves for the various initial perturbations at near the Lagrangian (L1) point. Also we describe waves steepening process while the shock is being formed by assuming different timescales for a driving source.