• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.169-177
• /
• 2002

We develop the weighted-averaging finite-element method which uses four kinds of element sets. By constructing global stiffness and mass matrices for four kinds of element sets and then averaging them with weighting coefficients, we obtain a new global stiffness and mass matrix. With the optimal weighting coefficients minimizing grid dispersion and grid anisotropy, we can reduce the number of grid points required per wavelength to 4 for a $1\%$ upper limit of error. We confirm the accuracy of our weighted-averaging finite-element method through accuracy analyses for a homogeneous and a horizontal-layer model. By synthetic data example, we reconfirm that our method is more efficient for simulating a geological model than previous finite-element methods.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.140-152
• /
• 1989

The study on the penetration of sprays during the initial phase of injection period, i.e. ignition delay period, in high speed small D.I. diesel engines are strongly affected by such behavior. To investigate the penetration of the sprays injected through single cylinderical orifice, a mathematical model was developed and compared with experimental results. In this model, radial heterogeneity of fuel density in the spray, transiency of injection pressure difference, and spray outrunning phenomenon were considered simultaneously. Experiments on the behaviors of sprays in the high pressure air chamber were conducted at various injection pressure differences and different levels of back air pressure. The behaviors of sprays injected into the chamber through the conventional Bosch injection pump were visualized with side stroboscopic illumination. Comparison of the experimental results with predictions from the mathematical model confirmed the validity of the model. It was also found that during the initial phase of the injection period the penetration of sprays vs. time appeared to have two transition points; one corresponded to disintegration point of liquid fuel jet, the other to the beginning of steady state injection.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.20 no.6
• /
• pp.746-751
• /
• 2014

In this paper, ship performance prediction solver was developed using open source computational fluid dynamics (CFD) libraries. The mass- and momentum-conservation equations and turbulent model with a wall function for the turbulent closer were considered. The volume fraction transport equation with a high-resolution interface capturing scheme were selected for free-surface simulation. The predicted wave pattern around KRISO container ship (KCS) using developed program showed good agreement against existing experimental data. For the revolution of a propeller in the propulsive test, general grid interface (GGI) library was used. The predicted propulsive performance showed 7 % difference against experimental data. Two-phase mixture model was developed to simulate a cavitation and applied to a propeller. The sheet cavitation on the propeller was predicted well. From results, the potential of the numerical tank developed by open source libraries was verified by applying it to KCS.

• The Journal of Engineering Geology
• /
• v.14 no.4 s.41
• /
• pp.461-468
• /
• 2004

In order to characterize hydraulic property dependant on join roughness in rock mass, this study computed permeability coefficients on each range of joint roughness coefficient (JRC) suggested by Barton(1976). For a quantitative analysis of roughness components spectral analysis using the fast fourier transform was performed to select effective frequencies on each PC range. The results of spectral analyses show that low ranges of the JRC are mainly composed of low frequency domain, while high ranges of the JRC have dominant components at high frequency domain. The inverse Fourier transform made it possible to generate joint models of each JRC range using the effective frequencies of roughness spectrum. The homogenization analysis was applied to calculate permeability coefficient at homogeneous microscale, and then, computes a homogenized permeability coefficient (C-permeability coefficient) at macro scale. Therefore, it is possible to analyze accurate characteristics of permeability reflected with local effect of facture geometry. According to the calculation results, permeability coefficients were distributed between $10^{-3}m/sec\;and\;10^{-4}/sec$. In cases of sheared joint models permeability coefficients were plotted between $10^{-4}m/sec\;and\;10^{-5}/sec$, showing irregular distribution of permeability coefficients on each IRC range. The differences of permeability coefficients for the same aperture models or for the sheared joint models indicate that changes of roughness pattern influence on permeability coefficients. Therefore, the effect of joint roughness should be considered to characterize hydraulic properties in rock joints.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.07d
• /
• pp.2339-2341
• /
• 2000

본 논문은 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트을 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다. 현재 로프제조 공정, 전차 트롤리선 가설공사는 장력의 제어가 필요하지만 거의 수동으로 행하고 있는 실정이고 제품의 균질성과 생산성 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하다. 따라서 전차의 트롤리선 가설공사는 케이블을 탑재한 차대가 주행하면서 드럼에 감긴 케이블을 풀어주고 양단의 장력을 일정히 유지하도록 조절할 필요가 있다. 그러나 전기공사에서 시행하고 있는 송 배전 선로의 전력케이블 가선공사나 전차 트롤리선 가설공사는 수동으로 하고 있는 실정이고 이것의 자동화기계가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 현수형 가선 케이블 가설장치의 자동화이다. 본 연구에서는 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하고 차대가 움직이기 시작할 때 발생하는 오버슈트를 억제하기 위해서 피드포워드제어를 채택한다. 케이블의 동적 모델에 기초하여 퍼지제어기와 피드포워드제어를 도입하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.40 no.3
• /
• pp.181-189
• /
• 2016

An analytical model was developed by Sim to estimate the two-phase damping ratio for upward two-phase flow perpendicular to horizontal tube bundles. The parameters of two-phase flow, such as void fraction and pressure loss evaluated in the model, were calculated based on existing experimental formulations. However, it is necessary to implement a few improvements in the formulations for the case of tube bundles. For the purpose of the improved formulation, we need more information about the two-phase parameters, which can be found through experimental test. An experiment is performed with a typical normal square array of cylinders subjected to the two-phase flow of air-water in the tube bundles, to calculate the two-phase Euler number and the two-phase friction multiplier. The pitch-to-diameter ratio is 1.35 and the diameter of cylinder is 18mm. Pressure loss along the flow direction in the tube bundles is measured with a pressure transducer and data acquisition system to calculate the two-phase Euler number and the two-phase friction multiplier. The void fraction model by Feenstra et al. is used to estimate the void fraction of the two-phase flow in tube bundles. The experimental results of the two phase friction multiplier and two-phase Euler number for homogeneous and non-homogeneous two-phase flows are compared and evaluated against the analytical results given by Sim's model.

• Journal of the KSME
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.293-299
• /
• 1991

단섬유보강 금속복합재료의 2차가공은 금속복합재료의 넓은 범위 응용을 위해 필히 요구된다. 여러 가공방법 중 하나인 열간압출시 보강섬유파괴 및 계면에서의 접합분리 및 균열발생이 없는 제조공정의 최적화를 위해서 가공시 내부조직의 소성변형 기구 규명보다 압출력에 의한 응력분 포와 기지재료와 보강섬유 사이 계면 변화 및 기계적 특성 관계규명이 정량적으로 요구된다. 본 글에서는 유한요소법을 이용하여 계면에서의 접합상태를 임의로 가정하여 압출조건에 따른 압 출후의 보강섬유 방향 및 계면균열 및 접합분리를 거시적으로 예측하고, advanced shear-lag을 이용하여 균열 전, 후의 응력. 변형관계를 미시적으로 규명할 수 있음을 제시하였다. 그러나 향후 현상적 모델인 shear-lag 모델을 수학적 모델인 균질화법에 도입하면 미시적. 거시적 거 동해석이 함께 요구되는 금속복합재료의 열간압출거동 해석을 일체적으로 행할 수 있어 효율적 이고 정확한 예측이 가능하리라고 사료된다.

• Geotechnical Engineering
• /
• v.9 no.2
• /
• pp.65-69
• /
• 1993

강우에 의해 발생되는 토양(soil)에서의 Recharge를 구하기 위해 두가지 모델 즉, ((i) Simple Mass Balance Model (ii) Numerical Model : UNSAT 1)을 사용했는데, 이 두 모델들은 불포화상태의 흙(unsaturated zone : above groundwater table)에서 그의 가정과 개념에 약간 차이가 있다. Unsaturated Zone에서의이 두 모델의 적용에 있어서 몇가지 중요한 사항이 지적되고 있는데, 균질의 불포화 영역(unsaturated zone)의 토양에서 Mass Balance Model을 사용함으로써 얻은 Recharge는 UNSAT 1(numerical model)을 통해 얻은 결과와 비교할 때 서로 상이한 결과를 보였다. 또한, Recharge의 계산에 있어서 지하수위의 변화에 따른 영향을 알아보기 위해 Sensitivity Analysis를 수행하였다. 즉, 고정수위(fixed groundwater table)로 가정했을 때 발생되는 오차를 한개의 수리학적 계수(hydraulic parameter)의 함수로 보고 계산을 했으며 이 결과를 그림으로 나타내어 보았다. 이 연구의 결과는 Model Simulation에 있어서 수리학적 경계조건을 결정하는데 큰 도움이 될 것이며, 또한 이 연구에서는 Unsaturated-Saturated Flow Model이나 Drainage Model을 함께 병행시켜 Simulation을 수행하는데 촛점을 두고 있다.

• The Journal of Engineering Geology
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.119-130
• /
• 1996

The theory and numerical technique using boundary elements method (BEM) are given to solve 2-dimensional resistivity problems. Potential distributions from homogeneous resistivity model and layered model are calculated by using BEM for a point source of current injection. The potential distributions of BEM are compared with those of finite difference method (FDM) and finite elements method (FEM). Among the three numerical methods to solve 2-dimensional resistivity problem, it is proved that BEM is more efficient tool than FDM and FEM in consideration of computing storage and time as weU as the accuracy of solutions.

• Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
• /
• 2000.08a
• /
• pp.141-144
• /
• 2000

현재 로프제조 공정, 전차 트롤리선 가설공사는 장력의 제어가 필요하지만 거의 수동으로 행하고 있는 실정이고 제품의 균질성과 생산성 향상을 위하여 제조 공정의 자동화가 필요하다. 따라서 전차의 트롤리선 가설공사는 드럼에 감긴 케이블을 풀어주고 양단의 장력을 일정히 유지하도록 조절할 필요가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 현수형 가선 케이블 가설장치의 자동화이다. 본 논문은 제어대상인 현수형 케이블의 수학적 모델을 작성하고 이것에 장력을 발생하는 교류서보 전동기의 수학적 모델을 구하였다. 제어 방법은 제어대상의 동적 모델이 비선형인 동시에 시변계이기 때문에 강인성이 있는 퍼지제어를 적용하여 시스템을 구성하고 시뮬레이션 실험에 의해 그 유효성을 평가하였다.