• 제목/요약/키워드: 경계층이론

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액체-고체 경계면이 존재하는 구조물에서의 파동 전파 해석 및 실험 (Computational and Experimental Analyses of the Wave Propagation Through a Bar Structure Including Liquid-Solid Interface)

  • 박상진;이희남;윤두병;박진호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권8호
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    • pp.793-799
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    • 2015
  • 막대형 금속 구조물을 통하여 전파되는 종파와 횡파의 전달 현상을 전산구조해석 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였으며 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 및 해석은 막대 구조물 전체가 알루미늄인 경우 및 파동 전파 경로인 알루미늄 막대 중간 부분에 액체층을 포함한 경우 등 두 가지 조건에 대해 수행되었다. 연구 결과 해석 및 실험을 통해 구한 종파 및 횡파 전파 특성과 전파 속도가 이론치와 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 본 연구에서 이루어진 고체-유체 경계면을 가지는 구조물을 통과하는 파동 전파 해석을 위한 전산해석 모델링 기법은 고체-유체 상호작용을 고려해야 하는 보다 복잡한 시스템에 대해서도 확장 가능하다.

근접한 IFA 사이의 신호결합에 대한 FDTD 해석 (FDTD Analysis of the Mutual Coupling Between Closely Placed IFAs)

  • 지기만;이수진;정의승
    • 항공우주기술
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    • 제9권1호
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    • pp.106-115
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    • 2010
  • KSLV-I 통신 시스템에 사용되는 안테나는 장착 위치가 제한되어 있어 안테나 상호간의 간섭현상이 발생하며 경항공기를 이용한 비행시험 등 각종 시험에서 이러한 간섭 현상의 영향은 더욱 증가한다. 본 논문에서는 FDTD 해석기법을 사용하여 인접한 안테나 사이의 결합량을 계산하였다. 결합량 계산을 위하여 사용된 FDTD 해석 기법에 대한 이론과 흡수 경계조건, 전압인가 방법, 결과 데이터 처리 기법을 설명하였다. 이격 거리가 5 cm이고 공진주파수가 2 GHz인 IFA 사이의 결합량은 -12.7 dB로 계산되었다. 본 논문에서 소개된 결합량 계산 방법은 KSLV-I의 시스템 성능을 분석하거나 향후 발사체의 설계에 있어서 하부시스템의 설계, 안테나 배치, 통신 링크 계산에 유용하게 사용될 수 있다.

화학열펌프에 있어서의 무기수화물계 축열시스템에 관한 연구(III) -Ca(OH)2 탈수반응층의 전열해석- (A Study on the Heat Storage System for Chemical Heat Pump Using Inorganic Hydrates (III) -Numerical Analysis of Heat Transfer in Ca(OH)2 Dehydration Packed Bed-)

  • 박영해;이영세;김종식
    • 공업화학
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    • 제7권6호
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    • pp.1181-1191
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    • 1996
  • 본 연구는 고온용 열구동형 화학열펌프에 있어서 폐열 및 태양에너지를 유용하게 이용하기위한 목적으로 $Ca(OH)_2$ 탈수반응시 원주형 반응기 충진층내 핀을 주입 전열촉진한 경우의 전열 및 반응촉진효과에 대해 이론적 평가를 행하였다. 그 결과 탈수흡열 반응시 반응층내 온도분포변화, 반응완결시간, 방열량에 대한 수치해석 결과 구리판 전열핀을 설치한 경우 입자 충전층의 탈수반응 소요시간을 크게 단축시킬 수 있었으며, 본 실험조건 하에서는 전열핀을 주입하지 않았을 때보다 탈수반응 소요시간이 1/2정도 단축됨을 알 수 있었다. 또한 해석결과 열화학반응은 온도 및 농도에 주로 의존하였고, 경계조건과 입자충전층의 열전도도에 의해 크게 좌우되었음을 알 수 있었다.

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퍼지 포화함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어의 채터링 현상 개선 (Improvement of Chattering Phenomena in Sliding Mode Control using Fuzzy Saturation Function)

  • 유병국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.164-170
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    • 2002
  • 슬라이딩 모드 제어방식은 가변구조 제어이론의 하나로서 불확실성을 가진 비선형 시스템에 대한 강인한 특성을 가지고 있지만 제어입력에 채터링 현상을 발생시키기 때문에 그 적용에 한계를 가지고 있다. 채터링을 제거하는 방식에는 여러 가지 방식이 있으나 본 논문에서는 특수한 비선형 함수와 퍼지시스템 이용하여 기존의 고정 경계층 이용방식에 비하여 정상상태 오타를 줄일 수 있는 개선된 채터링 제거전략을 제안한다. 제안된 제어방식에서는 퍼지시스템의 출력변수 상에 설정된 퍼지집합의 구간 범위를 조절함으로써 trade-off관계에 있는 정상상태 오타와 채터링의 크기를 적절히 조절할 수 있다. 제안된 전략의 타당성을 보이기 위해 기존의 고정 경계층 방식을 간단히 분석하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 비 교 분석 한다.

하이브리드 방법을 이용한 비행 중 비행체 음향하중 예측에 관한 연구 (A study on the acoustic loads prediction of flight vehicle using computational fluid dynamics-empirical hybrid method)

  • 박서룡;김만식;김홍일;이수갑
    • 한국음향학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.163-173
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    • 2018
  • 본 논문에서는 비행 중 비행체 표면에 작용하는 음향하중 예측을 수행하였다. 비행 중 음향하중은 비행체 표면의 압력 변동에 의해 발생한다. 기존의 비행 중 음향하중 예측방법은 반경험적 방법으로 이론과 실험 결과를 기반으로 도출한 경험식을 활용한다. 하지만 경험식의 입력 값으로 사용되는 비행체 주변 유동특성 및 경계층 파라미터를 매번 실험을 통해 얻는 것에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics, CFD) 결과를 반경험적 방법과 혼합하는 하이브리드 방법을 이용하여 비행 중 비행체에 작용하는 음향하중을 예측하였다. Cone-cylinder-flare 형상 비행체에 대해 아음속, 천음속, 초음속, 최대동압도달(Maximum dynamic pressure, Max-q) 시점의 비행 환경에 대한 음향하중 예측을 수행하였다. 하이브리드 방법 적용 시 전산유체해석결과를 기반으로 한 경계층 끝단 영역 판단 방법에 대해 비교하였고 여러 연구자에 의해 제시된 경험식에 따른 음향하중 예측결과를 비교하였다.

아트리움 공간에 있어서 화재에 의한 연기 유동에 관한 수치해석적 연구

  • 노재성;유홍선;정연태
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.43-48
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    • 1997
  • 아트리움 공간에서 화재 발생시 연기 유동에 대하여 두 가지 형태의 화재 모델인 zone 모델과 field 모델을 이용하여 시뮬레이션 했다. 사용된 zone model은 NIST에서 개발된 CFAST(version 1.6) 모델이며 field 모델은 전산유체역학 이론을 바탕으로 자체 개발된 화재 모델이다. 본 연구는 정육면체 모양의 아트리움 공간에서 연기 유동과 온도 분포에 대하여 해석하고자 한다. 화재로 인해 야기된 유동에 대하여 속도장과 은도장을 예측하기 위한 계산 과정은 유한체적법 및 비엇갈림격자계를 이용하여 질량, 운동량, 에너지 및 성분 보존 방정식등에 대한 3차원 비정상상태 지배방정식을 사용했다. 수치해석 결과 zone 모델과 field 모델의 화재 모델에 의해 예측된 연기 층 평균 경계놀이와 상부 더운 연기 층의 평균 온도에 대하여 거의 유사한 결과를 얻었다.

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Pandom Walk이론을 응용한 전수두분포의 해석 (Analysis of the Total Head Distribution Using the Random Walk Theory)

  • 정대석;심태섭;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권2호
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    • pp.67-74
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    • 1985
  • 경계조건과 토층구성이 복잡한 confined flow system에서의 전수두 결정 방법을 random walk 이론을 응용하여 연구하였다. 토성의 불균질성 및 이방성, 그리고 널말뚝의 존재와 경사진 불투수층 조건 등을 고려하였다. 특정한 점의 전수두를 구하기 위하여 몬테카를로 방법으로 random walk를 진행시켰다. 전수두 결정 과정을 프로그램화 하고 계산결과를 조건이 간단한 경우에 대하여 종래의 방법들-즉 유선강, 유한차분법, fragment method-과 비교 검토하였다. 이러한 연구의 결과 이 방법이 특정한 수개의 점에서의 전수두 결정에 유용함을 알 수 있었다.

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비등방성 복합적층판 및 쉘 구조의 휨, 자유진동 및 좌굴해석 (Bending, Free Vibration and Buckling Analysis of Anisotropic Composite Laminated Plate and Shell Structures)

  • 윤석호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권1호통권38호
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    • pp.55-67
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    • 1999
  • 복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘과 같은 구조물은 탄성계수와 전단탄성 계수의 비가 매우 커서 전단변형의 영향이 크므로 정확한 해를 얻기 위하여 해석 및 설계에서 필수적으로 전단변형을 고려해야 하며, 고차의 전단변형이론에 의한 해석은 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 본 연구는 단순지지 경계조건을 갖는 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단변형 이론을 적용하여 플라이 각도, 층의 수에 따른 복합적층판 및 쉘의 휨, 진동, 좌굴 특성을 연구한다.

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비등방성 복합적층판 및 쉘의 고차전단변형을 고려한 비감쇄 동적응답 (Undamped Dynamic Response of Anisotropic Laminated Composite Plates and Shell Structures using a Higher-order Shear Deformation Theory)

  • 윤석호;한성천;장석윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.333-340
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    • 1997
  • 본 연구에서는 복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단 변형이론을 이용한 변위를 가정하여 단순지지 경계조건을 만족하는 변위형상함수를 퓨리예급수로 전개하고 동적 평형 방정식을 유도하여 뉴마크의 수치적분법을 사용하여 단면특성계수, 재료의 특성, 층의 배열에 따른 복합적층판 및 쉘의 비감쇄 동적응답특성을 연구하였다.

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