• 태양에너지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.91-103
• /
• 1995

튜브 내의 입구영역에서 대류와 비회복사(mon-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달 특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라 하였고, 유동은 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 층류 유동으로 가정하였다. 복사전달방정식을 풀기 편하게 하기 위해 P-1 근사법이 사용되었고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray sbsorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달 특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 경우의 뉴셀트수를 속도장은 완전히 발달되어 있고 온도장만 발달하는 경우의 뉴셀트 수와 비교하였다. 또한, 가스의 성분조성이 대류와 비회복사 뉴셀트수에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제11권12호
• /
• pp.1165-1174
• /
• 2016

본 연구에서는 무질서 효과가 고려된, 새로이 가정한 가상 결정 근사법 내의 Empirical Pseudopotential Method(EPM)를 사용하여 3원계 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 휨 매개변수 및 에너지 밴드갭을 계산하였다. InAs1-xNx 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$)에서 계산된 휨 매개변수는 4.1eV를 갖으며, 해당되는 에너지 밴드갭들이 급격히 감소하고 있음을 알 수 있었다. EPM에 의한 계산 결과를 온도와 조성비를 고려한 수정된 Band Anti-Crossing(BAC) 모델에 적용하여 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 에너지 띠구조를 계산하였다. 또한 InAs1-xNx의 결합 상수 CMN=1.8 등을 결정할 수 있었으며, 계산결과는 실험치를 대체로 잘 설명할 수 있었다.

• 유변학
• /
• 제8권3_4호
• /
• pp.215-225
• /
• 1996

평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

• 전산구조공학
• /
• 제4권1호
• /
• pp.83-94
• /
• 1991

본 연구에서는 이상화구조요소법을 적용하여 골조구조물의 비선형해석을 높은정도로서 짧은 계산시간에 수행할 수 있는 해석이론과 컴퓨터프로그램을 개발하였다. 이를 위해 골조구조물을 구성하는 보-기둥(Beam-Column)부재에 대한 이상화구조요소를 부재에 존재하는 초기결함의 영향도 고려하여 정식화한다. 요소의 접선탄성강성행렬은 에너지원리를 적용하여 명시적인 형태로 도출하며, 최종강도조건은 요소에 소성붕괴메카니즘이 형성될때를 기준으로 정식화한다. 또한, 요소의 최종강도후 강성행렬도 근사적인 방법을 이용하여 명시적인 형태로 도출한다. 본해석법의 정도와 유용성은 단위부재 및 골조구조모형에 대한 기존의 실험 및 수치해석결과등과 비교하여 확인한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.256-256
• /
• 2021

Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.241-248
• /
• 1987

지반-구조물 상호작용 효과가 큰 경우의 동적문제를 모드중첩법으로 해결하기 위하여 여러 가지 등가모드감쇠값 결정 방법에 대한 이론적 배경을 검토하였다. 또한 component mode synthesis method에 의하여 감쇠행렬을 구하고 이를 이용한 직접적분법으로 지반-구조물의 연계모델의 응답을 계산하여 각 등가모드감쇠값 결정 방법으로 구한 등가모드감쇠값을 사용한 모드 중첩법의 해석 결과와 비교 분석하였다. 해석모델로는 2종류의 상부구조와 4종류의 지반조건을 고려하고 이를 조합한 경우를 채택하였다. 본 연구 결과로 소멸에너지법으로 얻은 등가모드감쇠값이 직접적 분법의 결과에 가장 근사적인 결과를 주는 것을 알 수 있었다. 고정지반모델인 경우에는 강도가중법을 제외한 다른 방법으로 구한 등가모드감쇠값은 직접적분법의 결과와 거의 일치되는 응답을 주었다.

• 에너지공학
• /
• 제25권1호
• /
• pp.145-152
• /
• 2016

가스사고 연감에 의하면 최근 가연성 및 독성 가스로 인한 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 위험지역에서도 안전하게 가스 누출여부를 검사할 수 있는 검지기를 개발하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 적외선 가스센서의 응답특성에 근사하는 방정식을 선형회귀를 이용하여 도출하였다. 선형회귀방정식을 통해 도출된 결과를 Neville 반복 보간법을 활용하여 알고리즘을 제안하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 시판중인 가연성 가스누출검지기와 한국가스안전공사에서 제조한 7종의 표준가스를 이용하여 시험을 한 결과 성능이 향상될 수 있음을 확인하였다. 향후 경년변화, 온 습도 조건에 따른 성능변화를 분석하고, 방폭구조를 적용한 회로를 적용함으로서 신뢰성과 안정성을 향상시키고자 한다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1408-1416
• /
• 1990

본 연구에서는 과도 연성 열탄성문제의 해를 구할때 사용되는 직접시간적분방 법과 Laplace 변환방법은 상호 장 단점을 가지고 있다. 각 방법들의 장단점은 서로 배타적이므로 서로의 장점을 살리는 수치방법이 필요하다. 그런데, 대부분의 과도 열탄성문제는 급격한 온도변화로 인한 물체의 변형에 관심이 있기때문에 이 형태의 문 제를 효율적으로 다루는 데 주안점을 두고 본 연구를 수행하였다. 유도된 유한요소 방정식은 결국 열탄성 지배 방정식 중 열전달방정식인 에너지보존식은 Gurtin의 범함 수로부터 유도된 원래의 형태를 사용하나 수치적 안정성(numerical stability)을 보장 하기 위하여 운동방정식은 시간에 대한 2차미분 형태로 수정하였다. 에너지보존식은 시간에 대한 합성적분(convolution)형태로 표현되므로 온도의 시간미분항이 소거되므 로 경계에서의 급격한 온도변화로 인한 수치 해석적 문제점은 간단히 해결된다. 그 러므로, 제안된 수치해법은 직접시간적분방법의 일종이나 결과식인 유한요소방정식은 기존의 문헌들과 상당한 차이가 있다. 과도 연성 열탄성해석을 위한 새로운 근사수 치해법의 장점을 이론적으로 설명하기보다 수치계산면에서의 안전성, 정확성 및 효율 성이 있음을 증명하기 위하여 이미 발표된 문헌들에서 다룬 예제를 선정하여 해석결과 를 비교하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.195-204
• /
• 1982

n-부탄, n-부틸 라디칼, 그리고 테트라메틸렌 디라디칼(3중항)의 여러 기하학적 구조에 관하여 STO-3G 방법으로 얻은 고유값 및 고유함수 성질들을 반경험적인 MO계산으로 얻은 결과와 비교하여 보기 위하여 EHT, CNDO/2, MINDO/3, 그리고 MNDO계산을 수행하였다. 그 결과 n-부탄의 여러 형태에 대한 안정성 순서는 모든 방법에서 같았으며 일전자에너지항에 의존하였고 ${\pi}$-오비탈에너지 변화는 반경험적 계산에서 훨씬 중요함을 알았다. $(n-{\sigma}^{\ast})_{trans}$에서 $(n-{\sigma}{\ast})_{cis}$로 구조가 바뀔때 수반되는 hyperconjugation 에너지 변화는 EHT, CNDO/2, MINDO/3 계산에서 작게 계산된 반면에 MNDO 계산에서는 크게 계산되었다. 주로 $(n-{\sigma}{\ast})_{trans}$의 구조에 수반되는 매우 큰 핵간 반발에너지 때문에 $(n-{\sigma}{\ast})_{trans}$는 알짜 불안정화 효과를 나타내었다. Through-space 상호작용으로 디라디칼의 $n_1$ 및 $n_2$ 오비탈간의 에너지 차이 ${\Delta}E-{sp}$ 및 ${\Delta}{\varepsilon}={\varepsilon}_0$-${\varepsilon}_{av}$를 작게함을 알았다 : through-space 상호작용은 through-bond 상호작용과 반대의 효과를 나타내었다. 비교적 심하지 않은 NDO 근사를 사용한 MNDO법에서는 이러한 에너지 차이가 작아지는 효과가 확대되어 나타났다. 특히 ${\sigma}-{\sigma}{\ast}$ 및 $n-{\sigma}{\ast}$ 상호작용이 수반되는 경우에서는 일반적으로 반경험적 방법으로 계산한 오비탈 성질들은 STO-3G 방법으로 계산한 결과와 만족스럽게 일치 하였으나 고유값에 관여된 성질들은 만족스럽지 못함을 알았다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.597-606
• /
• 2006

섬유강화 플라스틱은 강재의 단점을 보완할 수 있는 다양한 장점을 가지고 있기 때문에 현재 건설구조재로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 펄트루젼 FRP를 구조압축재로 사용하기 위한 설계식의 개발에 관한 연구의 일부로서 설계강도에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 국부좌굴거동에 관한 연구이다. 직교이방성 판요소로 구성된 압축부재의 설계에서 국부좌굴의 발생 여부, 국부좌굴을 주도하는 판요소의 구별 등은 매우 중요한 설계요소이며, 이러한 거동을 정밀해법에 의해 계산하기란 매우 복잡하고 난해하다. 따라서, 본 연구에서는 펄트루젼 압축부재의 설계규준 개발을 위해 필요한 국부좌굴계수를 정밀해법, 에너지법, 매개변수 해석 등의 방법을 적용하여 정확하면서도 쉽게 직교이방성판의 좌굴계수와 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴계수를 계산할 수 있는 근사식을 제안하였으며 제안된 근사식을 사용하여 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴발생 여부 및 국부좌굴을 주도하는 판요소를 구별할 수 있는 방법을 제안하였다.