• 제목/요약/키워드: 다중물리해석

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유연체 동역학 모델과 전력전자 회로의 연동해석을 통한 단기통 왕복 압축기 거동해석에 관한 연구 (A Study on Dynamic Behaviour of Single Cylinder Reciprocating Compressor by Joint Simulation of Flexible Multi-body Dynamics and Electromagnetic Circuit)

  • 성원석;황원걸
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.28-38
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    • 2012
  • The characteristics of vibration and noise of a compressor used for electric appliances have significant influence on the quality of the products. For improvement on the quality of electric appliances, investigations for understanding the dynamic behaviour of the compressor are essential. Since Virtual Lab for the dynamics model and MAXWELL for the electromagnetics model are separate software programs with no interface, the joint simulation of the models could not be performed. This study suggests a way to develop the compressor model capable of the joint simulation with MATLAB/SIMULINK linking a flexible multi-body dynamics model, a torque model, and an electricity control model. The compressor model is found to be able to perform I/O data transfer among the sub-models and joint simulation. The simulation results of the flexible body and rigid body dynamics models were compared to check availability of the joint simulation system. In addition, the simulated vibration and driving torque of the compressor mechanisms were compared with measurements. Through the simulations, the influence of springs and LDT on the dynamic behaviour of the compressor was examined. This study examines the influence of the dynamic behaviour of the compressor mechanisms through joint simulation of the flexible multi-body dynamics model and electromagnetic circuit allows analysis.

타설 노즐의 내부 블레이드에 의한 섬유 방향성 제어 성능에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical Studies on the Control Performance of Fiber Orientation for Nozzle with Inside Blades)

  • 이종한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.157-163
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    • 2018
  • 본 연구는 기존에 사용되어 지고 있는 타설 노즐 내부에 블레이드를 설치함으로써 타설 시 시멘트 복합체에 혼입된 섬유의 방향성을 제어하고 동시에 분포도를 향상시키고자 하였다. 블레이드 변수 최적화를 위하여 시멘트계 매트릭스 재료의 유동과 혼입된 섬유의 운동, 노즐간의 상호작용을 고려한 다중물리계 유한요소해석을 수행하였다. 사용되는 섬유길이를 변수로 하여 블레이드의 간격, 길이, 위치를 결정하였다. 내부 블레이드 간격이 섬유길이의 약 1.2~2.4배, 블레이드 길이는 섬유길이의 약 4~8배, 설치 위치는 시멘트 복합체가 도출되는 입구에서부터 섬유길이의 14배 이하일 때 섬유 방향각이 약 $15^{\circ}$이하로 제어되었다. 또한, 본 연구에서 제시된 블레이드형 노즐은 기존의 섬유보강 시멘트 복합체 타설장비와 타설관을 그대로 사용하면서, 탈 부착식으로 제작될 수 있어 사용성과 편의성을 동시에 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

화학기상침투법 반응로 내부 유동에 따른 탄소/탄소 복합재 밀도화 (Effects of the Gas Flow Inside a CVI Reactor on the Densification of a C/C Composite)

  • 김혜규;지우석;권향주;윤성태;김정일
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.249-256
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    • 2021
  • 본 논문에서는 화학기상침투법(CVI) 공정으로 제작되는 탄소/탄소 복합재의 밀도화 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 이를 위해 선행 연구에서 개발된 전산유체역학 모델과 반응로 내 주요 화학 반응 모델을 연계한 다중물리 수치해석 모델을 이용하여, 섬유 프리폼의 밀도와 공극률 변화를 다양한 측면에서 분석하였다. 특히 프리폼 주변 기체 유동의 형태에 따른 밀도화 변화를 알기 위해, 특정 형상의 구조물을 프리폼 주변에 배치시켜 유동을 변화시킨 후 프리폼의 밀도화를 계산하였다. 총 4가지 다른 형태의 구조물로 해석한 결과 프리폼 주변의 유동 형태 및 속도 분포를 구조물 형상으로 제어할 수 있었으며, 프리폼의 평균 밀도를 높이거나 밀도 편차를 감소시키는 것이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서는 실제 산업 현장에서 사용되는 반응로와 공정 조건을 모델로 이용하였다.

쉘 모델을 이용한 공기 포일 스러스트 베어링의 열-유체-구조 연동 해석 (Thermo-Fluid-Structure Coupled Analysis of Air Foil Thrust Bearings using Shell Model)

  • 윤종완;문소연;박상신
    • Tribology and Lubricants
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    • 제40권1호
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    • pp.17-23
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    • 2024
  • This study analyzes the thermal effects on the performance of an air foil thrust bearing (AFTB) using COMSOL Multiphysics to approximate actual bearing behavior under real conditions. An AFTB is a sliding-thrust bearing that uses air as a lubricant to support the axial load. The AFTB consists of top and bump foils and supports the rotating disk through the hydrodynamic pressure generated by the wedge effect from the inclined surface of the top foil and the elastic deformation of the bump foils, similar to a spring. The use of air as a lubricant has some advantages such as low friction loss and less heat generation, enabling air bearings to be widely used in high-speed rotating systems. However, even in AFTB, the effects of energy loss due to viscosity at high speeds, interface frictional heat, and thermal deformation of the foil caused by temperature increase cannot be ignored. Foil deformation derived from the thermal effect influences the minimum decay in film thickness and enhances the film pressure. For these reasons, performance analyses of isothermal AFTBs have shown few discrepancies with real bearing behavior. To account for this phenomenon, a thermal-fluid-structure analysis is conducted to describe the combined mechanics. Results show that the load capacity under the thermal effect is slightly higher than that obtained from isothermal analysis. In addition, the push and pull effects on the top foil and bump foil-free edges can be simulated. The differences between the isothermal and thermal behaviors are discussed.

세계유산 사례를 통해 본 전쟁 유산의 의미 해석 (Interpreting the Meaning of War Heritage Through World Heritage Case Studies)

  • 이제이;성종상
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권3호
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    • pp.202-222
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    • 2024
  • 전쟁은 인류 역사에서 가장 비극적이고 파괴적인 사건 중 하나로, 소중한 문화유산을 파괴해 왔다. 그러나 이러한 전쟁의 참화 속에서도 평화와 인권의 메시지를 담고 있는 문화유산들이 존재한다. 이에 본 연구는 전쟁과 관련된 문화유산에 대한 의미를 심층적으로 해석하는 것을 목적으로 한다. 연구 방법으로는 먼저 전쟁 관련 유산에 대한 이론적 논의를 폭넓게 검토하였다. 이를 바탕으로 유네스코 세계유산으로 등재된 18건의 전쟁 유산 사례를 선정하였다. 선정된 사례는 '전쟁의 물리적 흔적과 군사적 요새', '전쟁과 잔혹 행위의 기억 및 평화의 메시지', '전쟁으로 파괴된 도시의 복구와 재건'이라는 세 가지 유형으로 분류하여 분석하였다. 연구 결과, 전쟁 유산은 단순히 전쟁의 물리적 증거에 그치지 않으며, 전쟁의 기억과 트라우마, 상흔과 치유, 갈등과 화해 등 다중적이고 복합적인 의미를 내포하고 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구는 전쟁 유산이 전쟁의 물리적 흔적을 넘어 평화의 가치를 담지하는 '평화유산'의 의미로 확장하여야 함을 제안한다. 이는 전쟁의 아픈 기억을 직시하는 동시에 이를 평화 구축의 자산으로 승화시키는 인식의 전환을 요구하는 것이며, 나아가 전쟁 유산의 평화적 활용 방안을 적극적으로 모색할 것을 촉구하는 바이다. 본 연구는 전쟁 관련 유산에 대한 학술 담론을 심화하고, 전쟁과 관련된 유산을 세계유산으로 등재하기 위한 이론적 토대를 제공한다는 점에서 기존 연구와 차별화된다.

DCT 기반의 정규화 된 고해상도 영상 복원 알고리즘 (DCT-based Regularized High-Resolution Image Reconstruction Algorithm)

  • 박진열;이승현;강문기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권8B호
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    • pp.1558-1566
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    • 1999
  • 센서의 물리적인 한계에 의해서 저해상도의 영상밖에 얻을 수 없는 경우에도 고해상도의 영상이 필요할 때가 있다. 본 논문에서는 이러한 경우에 다중채널의 디컨벌루션 방법을 기반으로 다수의 저해상도 영상들로부터 하나의 고해상도 영상을 얻을 수 있는 영상 복원 알고리즘을 제안하고자 한다. 엘리어싱은 주파수 영역에서 해석하기 쉽기 때문에 DFT를 기반으로 한 방법이 일반적으로 사용되어졌다. 그러나 복원에 필요한 저해상도 영상이 충분하지 않거나, 저해상도 영상들이 가지는 정보가 적절하지 않을 경우에 대해서는 원하는 고해상도의 영상을 얻을 수 없었다. 그래서 이를 극복하기 위해 공간 영역으로 재해석하면 확장된 다중채널의 정규화를 사용할 수 있었으며, DFT대신에 DCT를 사용하여 연산량을 줄일 수 있었다. 이론적인 고찰과 실험을 통하여 우리가 제안한 알고리즘에 대한 유용성을 알아보았으며, 저해상도 영상의 움직임 정보가 올바르지 않을 경우에도 정규화를 사용하여 이를 극복할 수 있음을 실험을 통해서 알 수 있었다.

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인공신경망을 이용한 상수관망 내 무수율 산정 (Calculation of Non-revenue Water Ratio through the Artificial Neural Network of Water Distribution System)

  • 장동우;최계운;박효선;조형근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.120-120
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    • 2017
  • 인천지역의 상수도공급은 팔당댐을 취수원으로 하여 도수, 송수관을 거쳐 인천지역 내 정수장을 통하여 각 급수지역까지 일원화된 관로시스템으로 공급되고 있다. 관망에서의 적절한 수압관리, 노후관로 교체사업 등은 급수관망 내 관로 사고위험을 줄일 수 있고, 누수량을 저감하여 무수율의 감소로 이어질 수 있다. 상수관망 내 누수에 영향을 주는 물리적, 운영적 요소를 파악하고, 이를 이용하여 누수해결을 위한 방법론을 제시하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 인천시 배수관망 데이터를 활용하여 통계분석 및 인공신경망을 통하여 무수율에 영향을 미치는 인자를 선별하고, 무수율과의 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위해 대상지역에 대한 시설현황 및 운영자료를 취득하고, 무수율 분석에 활용하였다. 인천시의 소블럭을 대상으로 관로노후도, 배수관연장, 평균관경, 급수전당 공급량, 누수발생 횟수, 용도지역, 관망구성 형태 등을 고려하여 무수율과의 관계분석을 위한 통계분석을 수행하였다. 특히 급수에 필요한 최소에너지와 관망에서 공급되는 에너지를 비교하기 위하여 관망해석 프로그램인 EPANET을 이용하여 관망내 절점에서의 수압과 수요량이 적용된 최소공급에너지를 활용하였고, 이를 통하여 블록 내 과잉공급에너지와 무수율의 영향성을 비교하였다. 최종적으로 산출된 주요인자에 대한 주성분분석, 분산분석, 다중회귀분석 등의 통계분석과 인공신경망에 의해 학습된 알고리즘을 통하여 산정된 무수율을 실측 무수율과 비교, 분석하였다. 인공신경망에 의해 산정된 무수율과 실측 무수율의 정확도를 평가하기 위하여 MAE, MSE, PBIAS 등의 정확도 평가와 산점도 분석을 수행하고, 상관계수를 도출하여 가장 정확한 방법을 결정하였다. 분석 결과 통계분석에 의한 다중회귀식으로 산출된 무수율 보다 인공신경망에 의한 무수율이 실측값에 더욱 근접한 것으로 나타났으며 이용된 뉴런의 수의 따라 산출결과가 상이하기 때문에 최적 뉴런의 수를 산정해야 할 필요가 있음을 확인하였다. 특히 사용된 상수관망 주요인자 중 주성분분석을 통하여 선정된 각 성분을 인공신경망에 적용시 더욱 정확한 무수율 예측이 가능한 것으로 나타났다.

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首都圈地域에서 土壤의 酸性化에 의한 리기다소나무의 生長 減少 (Growth Decline of Pitch Pine Caused by Soil Acidification in Seoul Metropolitan Area)

  • Rhyu, Tae-Cheol;Kim, Kee-Dae;Kim, Joon-Ho
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제17권3호
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    • pp.287-297
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    • 1994
  • 수도권에서 보고된 리기다소나무 생장감소의 원인을 밝히기 위하여 33장소의 리기다소나무 숲에서 교목의 밀도, 수령 및 토양의 물리화학적 특성을 조사하였다. 토성을 제외하고 토양의 물리적 특성들은 도심지와 전원지에서 차가 없었다. 그러나 토양의 pH값, 염기포화도 및 염기성 양이온 함량은 전원지에 비해 도심지에서 낮았지만, 수용성 Al 함량과 S함량은 그 반대였다. 도심지의 토양산성화는 산성강하물에 의한 영향으로 해석된다. 다중회귀분석 결과, 수도권에서 리기다소나무 생장은 토양의 가비중<토양의 Al 함량<교목의 밀도<토양의 Mg 함량<수령의 순으로 영향이 컸다. 결론적으로 수도권에서 리기다소나무 생장의 감소는 1차적으로 토양산성화가 주요한 요인이었을 것으로 판단된다.

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강자기장이 인가된 물 속에서 고에너지 전자의 궤적 계산 (Calculation of Trajectory for High Energy Electrons in Water under Strong Magnetic Fields)

  • 김정기;오영기;신교철;김기환;김진기;김성규;노태익;김진영;지영훈;정동혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권3호
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    • pp.121-127
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    • 2004
  • 본 연구에서는 수치해석을 이용하여 강자기장이 인가된 물팬텀 속에서 고에너지 전자의 경로를 근사적으로 계산하였다. 이를 위하여 자기장에서 전자의 방향변화에 관한 방정식을 세우고 오일러(Euler) 방법을 적용하여 전산코드로 구현하였다. 전산코드를 이용하여 입사전자와 수직 및 수평방향의 자기장이 인가된 물팬텀에 대하여 3, 5, 10, 15 MeV 전자의 궤적을 계산하였다. 본 결과는 전자의 다중산란이 고려되지 않아 실제 궤적과 차이가 있으나, 결과로부터 외부 자기장에 의한 물팬텀 속 선량분포의 변화를 설명할 수 있다.

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제천지역 석회암의 역학적 특성에 관한 연구 (The Mechanical Properties of Limestones Distributed in Jecheon)

  • 김종우;김민식;김평기;노승재;박찬;조영도;박삼규
    • 터널과지하공간
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    • 제22권5호
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    • pp.354-364
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    • 2012
  • 본 연구에서는 석회암 지반에서 광산개발이나 토목공사를 수행할 때 데이터베이스로 활용될 수 있는 암석의 기초 물성들을 파악하기 위하여, 제천지역 석회암을 대상으로 수많은 실내 역학시험을 실시하여 암석의 단위중량, 흡수율, 간극률, 탄성파 속도, 쇼어경도, 일축압축강도, 인장강도, 영률, 포와송비, 점착력, 내부마찰각 등의 각종 물리적 성질을 조사하였다. 연구 지역에 분포하는 회색석회암과 이질석회암의 역학적 특성을 비교 검토하였으며, 이질석회암은 회색석회암에 비하여 단위중량은 작고 간극률과 흡수율은 크게 나타나 각종 역학적 특성은 상대적으로 작게 평가되었다. 또한 Mohr-Coulomb 파괴기준과 Hoek-Brown 파괴기준을 적용하여 제천 석회암의 파괴조건을 해석하였으며, 여러 가지 물성간의 단순회귀분석과 다중회귀분석을 통해 물성 상호간의 관련성을 알아보았다.