• Title/Summary/Keyword: 무차원 해석

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New Formulation of MNDIF Method for Eigenvalue Analysis of Acoustic Cavities (음향 공동의 고정밀도 고유치 해석을 위한 새로운 MNDIF 법 정식 개발)

  • Kang, S.W.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.658-663
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    • 2013
  • A new formulation of the MNDIF method is introduced to extract highly accurate eigenvalues of concave acoustic cavities with arbitrary shapes. It is said that the MNDIF method cannot yield accurate eigenvalues for concave cavities. To overcome this weak point, a new approach of dividing a concave cavity into two convex domains is proposed. The validity of the proposed method is shown through a case study.

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Free Vibrations and Buckling Loads of Tapered Beam-Columns of Circular Cross-Section with Constant Volume (일정체적 원형 변단면 보-기둥의 자유진동 및 좌굴하중)

  • 이병구
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.135-143
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    • 1996
  • The differential equations governing both the free vibrations and buckling loads of tapered beam-columns of circular cross-section with constant volume are derived and solved numerically. The effects of axial load are included in the differential equations. The parabolic equation is chosen as the variable radius of circular cross-section for the tapered beam-column. In numerical examples, the clamped-clamped, clamped-hinged and hinged-hinged end constraints are considered. The variations of the frequency parameters and buckling load parameters with the non-dimensional system parameters are presented in figures and the configurations of strongest columns are obtained.

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Experimental Study on the Sediment Sorting Processes of the Bed Surface by Geomorphic Changes in the Alluvial Channels with Mixed Grain Size (실내실험에 의한 혼합사로 구성된 하상 표층에서 지형변동에 따른 유사의 분급 특성 분석)

  • Jang, Chang-Lae
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.47 no.12
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    • pp.1213-1225
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    • 2014
  • The development of bars and sediment sorting processes in the braided channels with the mixed grain sizes are investigated experimentally in this study. The sediment in the steep slope channels discharges with highly fluctuation. However, it discharges with relatively periodic cycles in the mild slope channels. The characteristics and amplitudes of the dominant bars are examined by double fourier analysis. The dimensionless sediment particle size decreases as the longitudinal bed elevation increases. However, the size increases as the longitudinal bed elevation decreases. As the dimensionless critical tractive force in the surface layer ratio to the force in the subsurface layer increases, the surface geometric mean size of sediments and the dimensionless sediment particle size decrease. This means that coarse matrix is formed with the dimensionless tractive force by the sediment selective sorting.

Numerical Solutions for the Flow past a Cylinder (원주주위를 지나는 흐름에 관한 수치해석)

  • 조용식;윤태훈
    • Water for future
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    • v.21 no.3
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    • pp.291-291
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    • 1988
  • The two dimensional time dependent flow past a circular cylinder is analyzed numerically. In the analysis, equations of conservation of mass and momentum are transformed to equations of stream function-vorticity and vorticity transport, and nondimensionalized by nondimensional parameters representing flow characteristics, The resulting stream function-vorticity equstion and vorticity transport equation are solved by successive over relaxation scheme and alternating direct implicit scheme. Numerical experments are performed for the flow in the range of Reynolds number 125 to 275. The time dependent streamlines, vorticities, pressure on cylinder surface, separation angle, and drag and lift coefficients are calculated, and the method for estimation of pressure on cylinder surface and the outer boundary limit are developed.

A Numerical Study on Static Strength of Ring-Stiffened Tubular K-joint (환보강 K형 관이음부의 정적강도에 대한 수치적 연구)

  • Lim, Dong-Joo;Cho, Hyun-Man;Ryu, Yeon-Seon;Kim, Jeong-Tae;Na, Won-Bae
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.454-457
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    • 2009
  • 관이음부는 다양한 장점을 가지고 있어 여러 분야에 널리 이용되며, 관이음부의 구조강도를 증가시키기 위해 내부에 환보강재를 설치하는 방법이 대형 강관구조물에서 사용되고 있다. 그러나 환보강 관이음부의 해석 및 설계 자료에 관한 연구는 미흡한 실정이므로, 보강재의 기하학적 특성과 정적강도와의 관계를 규명하고자 한다. 환보강 K형 관이음부의 정적강도에 대하여 수치적으로 검토하기 위해 원형 중공단면의 관이음부를 유한요소 모델링하였고, 각 부재의 직경, 두께 및 폭의 상관관계를 이용한 무차원 계수를 통해 보강재의 위치와 기하학적 형상에 따른 보강효과를 수치적으로 검토하였다.

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Stress Concentration Factor and Stress Intensity Factor with U-notch and Crack in the Beam (U-노치 및 균열을 갖는 보의 응력집중계수 및 응력확대계수)

  • Seo, Bo Seong;Lee, Kwang Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.5
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    • pp.513-523
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    • 2016
  • The stress concentration factors and stress intensity factors for a simple beam and a cantilever are analyzed by using finite element method and phtoelasticity. Using the analyzed results, the estimated graphs on stress concentration factors and stress intensity factors are obtained. To analyze stress concentration factors of notch, the dimensionless notch length H(height of specimen)/h=1.1~2 and dimensionless gap space r(radius at the notch tip)/h=0.1~0.5 are used. where h=H-c and c is the notch length. As the notch gap length increases and the gap decreases, the stress concentration factors increase. Stress concentration factors of a simple beam are greater than those of a cantilever beam. However, actually, the maximum stress values under a load, a notch length and a gap occur more greatly in the cantilever beam than in the simple beam. To analyze stress intensity factors, the normalized crack length a(crack length)/H=0.2~0.5 is used. As the length of the crack increases, the normalized stress intensity factors increase. The stress intensity factors under a constant load and a crack length occur more greatly in the cantilever beam than in the simple beam.

Determination of Energy Release Rate of Penny-shaped Interface Crack on Bimaterial Cylinder (동전모양 균열이 존재하는 이상복합체의 에너지해방율 산정)

  • 양성철;서영찬;박종원
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.3
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    • pp.389-398
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    • 2002
  • The mixed mode problem (I and II) of a peny-shaped interface cracks in remote tension loading on a bi-material cylinder is studied using finite element method. The energy release rates for the tip of the crack in the interface were calibrated for several different moduli combinations and crack ratios using the modified crack closure integral technique and J-integral method, with numerical results obtained from a commercial finite element program. Numerical results show that non-dimensional value of$\sqrt{G_{II}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$ increases as the crack size or moduli ratio increases. Meanwhile, non-dimensional value of$\sqrt{G_{I}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$ decreases as the moduli ratio increases, but above the moduli ratio of 3 its value decreases then increases again as the crack size increases. Reliability of the numerical analysis in this study was acquired with comparison to an analytical solution for the peny-shaped interface crack in an infinite medium.

비압축성 이상 유동에서 기포의 동적 안정성 연구

  • 이성재;이원재
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.469-474
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    • 1998
  • 이상 유동 지배 방정식에 두 상의 경계면 두께 개념을 도입하여 액체 내부에서의 기포 거동에 대한 동적 안정성을 이론적으로 해석하였다. 현재까지 기포의 안정성은 실험과 거시적인 물리적 이론에 의하여만 정적으로 연구되어 왔으나, 상간의 압력 불연속성을 표면장력 모델링을 이용하여 해석적으로 해결 함으로서 기포 안정성에 대한 정량적인 분석을 가능하게 하였다. 그 결과 기포의 안정성은 기존의 무차윈 Weber수 이외에 Reynolds수 그리고 유체의 점성력과 Capillary파와 관련된 무차원 수에 의해서도 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

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Effect of Sinuosity on Vertical Distribution of Streamwise Velocity in Open Channel Flow (개수로 흐름에서 사행도가 흐름방향 유속의 연직분포에 미치는 영향)

  • Seo, Il Won;Baek, Donghae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.168-168
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    • 2015
  • 자연하천의 주요한 특징 중 하나인 하천의 사행은 직선수로에서 예측되는 유속분포를 왜곡시키며 매우 복잡한 흐름구조를 형성한다. 이는 하상 경계면에서 발생하는 전단응력 분포의 변화를 야기하는데 하상 경계면에서의 전단응력은 다양한 경험적 관계에 의존하는 유사이동의 한계 소류력 산정 및 오염물질 거동해석의 분산계수 산정에 많은 영향을 미치게 된다. 물리적인 관측을 통한 하상 경계면에서의 전단응력의 관측은 다소 제한적이며 많은 비용을 요구한다. 따라서 하상 경계면에서 발생하는 전단응력의 경우 수심의 20% 이하의 연직 유속분포를 벽법칙에 적용하여 추정하는 방법이 주로 이루어지고 있다. 벽법칙을 이용한 하상 경계면의 전단응력을 계산하는 경우 대수중복층의 유속 분포 $u/u^*=(1/{\kappa})ln(zu^*/{\nu})+B$에서 무차원상수 ${\kappa}$와 B의 적절한 추정이 요구되어 진다. 일반적으로 무차원상수 ${\kappa}$와 B는 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 대략 ${\kappa}=0.4$, B=5.5로서 경험적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 직선수로 및 다양한 사행수로의 3차원 흐름장 모의를 수행하여 벽법칙의 대수 중복층을 따르는 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교하였다. 수치모의 소프트웨어로서 Linux 기반의 OpenFOAM이 사용되었으며 모델의 검증을 위해 Chang(1971)에 의해 수행 된 사행수로에서의 유속장 관측 결과와 비교하였고 수치모의 결과가 실험 관측치와 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 수치모의에 적용 된 사행수로의 형상은 Hey(1976)에 의해 제안 된 사행하천의 지형학적 인자들 간에 관계를 이용하여 사행도 1.03에서 2.42까지 총 7개의 사행수로 지형을 생성하였다. 사행도의 변화에 따라 만곡부 정점에서 대수중복층 구간의 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교한 결과, 본 연구에서 생성 된 모든 사행수로에서 대수중복층 구간의 무차원 유속 $u^+$와 무차원 거리 $z^+$가 로그 분포를 따르는 것으로 나타났으나 경험적으로 사용되었던 무차원상수 B의 경우 사행도가 증가 할수록 대수적으로 감소하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 이러한 관계가 무차원 상수 B값에 미치는 영향을 반영하여 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 적용이 가능한 수정된 대수중복층 식을 제시하고자 한다.

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