• Title/Summary/Keyword: 선형안정성

Search Result 1,186, Processing Time 0.033 seconds

Numerical Modeling of Short-Time Scale Nonlinear Water Waves Generated by Large Vertical Motions of Non-Wallsided Bodies (Non-Wallsided 물체의 연직운동에 의해 발생된 파의 비선형 해석을 위한 수치해석 모형의 연구)

  • Park, Jong-Hwan;;Troesch, Armin W.
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
    • /
    • v.7 no.1
    • /
    • pp.33-55
    • /
    • 1993
  • 선수충격파의 문제를 푸는데 있어서 Boundary Integral Method(BIM)의 여러가지 수치 해석방법이 검토되었으며, 특히 여러가지 Time stepping scheme, Green function, far-field 조건등에 따른 수치해석안정성과 정확성의 상관관계가 연구되었다. von Neumann 안정성해석과 matrix 안정성해석 등을 이용한 선형 안정성해석을 기초로하여, 수치해석방법의 안정성 여부를 체계적으로 조사할 수 있는 parameter(Free Surface Stability number)를 설정하고, 이 parameter의 변화에 따른 비선형 운동해석을 연구하였다. 그 결과 비선형성이 심하지 않은 기진파의 경우에서는 비선형 운동해석의 수치해석 안정성의 선형 수치해석 안정성과 큰 차이가 없음을 알 수 있게 된다.

  • PDF

정규모드 동역학을 활용한 비선형 진동

  • 박철희
    • Journal of KSNVE
    • /
    • v.7 no.1
    • /
    • pp.6-12
    • /
    • 1997
  • 물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.

  • PDF

Linear Stability of Plane Wall Jet (2차원 벽면제트의 선형안정성해석)

  • Cha, Jeong-Hun;Park, Seung-O;Kim, Mun-Eon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.34 no.1
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2006
  • Linear stability analysis of 2-dimensional wall jet is conducted by using parabolized stability equation (PSE). Wall jet is found to be modelled well by boundary layer approximation except for the neighborhood of the nozzle exit, and the introduction of local similarity variable makes the streamwise basic flow Reynolds number independent. Stability characteristics of the wall jet obtained

Nonlinear Stability Analysis of Boundary Layers by using Nonlinear Parabolized Stabiltiy Equations (Nonlinear PSE를 이용한 경계층의 비선형 안정성 해석)

  • Park, Dong-Hun;Park, Seung-O
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.39 no.9
    • /
    • pp.805-815
    • /
    • 2011
  • Nonlinear Parabolized Stability Equations(NSPE) can be effectively used to study more throughly the transition process. NPSE can efficiently analyze the stability of a nonlinear region in transition process with low computational cost compared to Direct Numerical Simulation(DNS). In this study, NPSE in general coordinate system is formulated and a computer code to solve numerically the equations is developed. Benchmark problems for incompressible and compressible boundary layers over a flat plate are analyzed to validate the present code. It is confirmed that the NPSE methodology constructed in this study is an efficient and effective tool for nonlinear stability analysis.

The Stability of Steel Unbraced Frames Considering Nonlinear Behavior of Connections (접합부 비선형 거동을 고려한 강구조 비가새 골조의 안정성)

  • Kim, Hee Dong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.17 no.4 s.77
    • /
    • pp.469-479
    • /
    • 2005
  • The nonlinear behavior of a connection has an influence on the behavior (the $P-\Delta$ effect) and the stability of a steel unbraced frame when a semi-rigid connection is applied as a beam-to-column connection. Therefore, the effects of a connection's non-linear behavior on the behavior and stability of a steel unbraced frame were investigated using second-order inelastic analysis, after which the main influence factors and their behavioral tendencies were studied. The study results showed that the nonlinear behavior of a connection directly affects the stability of a steel unbraced frame, and that the main influence factors are the rotational stiffness of the connection and the location of a semi-rigid connection.

Stability Analysis of Unsymmetric Tapered Thin-walled Beams (비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석)

  • 김성보;구봉근;한상훈;정경섭
    • Computational Structural Engineering
    • /
    • v.11 no.4
    • /
    • pp.197-207
    • /
    • 1998
  • 전단변형 효과를 무시하는 경우에 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성 해석을 위한 일반이론을 유도한다. 비대칭 선형 변단면의 임의점을 통과하는 부재축과 단면의 주축의 방향과 무관하고 부재축과 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의한다. 정의된 좌표축을 기준으로 유한한 회전각의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로부터 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 비대칭 선형 변단면을 갖는 박벽 공간 보의 안정성해석을 위한 평형방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽 공간 보의 탄성강도 및 기하강도행렬을 상정할 뿐만 아니라, 단면의 좌표축에 상관없이 임의의 위치에 작용하는 하중에 대한 하중보정강도행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과 및 쉘요소를 사용한 해석결과와 비교하여 본 이론의 정당성을 입증한다.

  • PDF

Calculation of Combustion Stability Limits Using Linear Stability Analysis in Liquid Rocket Engines (액체 로켓엔진에서 선형 연소 불안정 해석을 이용한 연소 안정한계 곡선 계산)

  • Sohn, Chae-Hoon;Moon, Yoon-Wan;Huh, Hwan-Il
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.32 no.10
    • /
    • pp.93-101
    • /
    • 2004
  • A method to calculate stability limits is investigated to predict the characteristics of high-frequency combustion instability in liquid-propellant rocket engine. It is based on the theory of linear stability analysis proposed in previous works and useful to predict combustion stability at the beginning stage of engine development. The system of equations governing reactive flow in combustor has the simplified and linearized forms. The overall equation expressing stability limits is adopted. The procedures to evaluate quantitatively each term included in the equation are proposed. The thermo-chemical properties and flow variables required in the evaluation can be obtained from calculation of thermodynamic equilibrium, CFD results, and experimental test data. Based on the existent data, stability limits are calculated with actual rocket engine (KSR-III rocket engine). The present calculations show the reasonable stability limits in a quantitative manner and the stability characteristics of the engine are discussed. The prediction from linear stability analysis could be serve as the first approximation to the true prediction.

쇄파대내의 불규칙 파랑의 일반적인 특성

  • 권혁민
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
    • /
    • 1997.10a
    • /
    • pp.25-30
    • /
    • 1997
  • 쇄파대내의 파랑은 원래 비선형성이며 더욱이 불규칙적이다. 이러한 비선형 파랑은 수심의 변화에 의해 불안정하게 된다. 이때 분산 및 일산의 효과가 적절하다면 비선형성과 균형을 이루어 soliton과 같은 안정한 비선형 파동으로 안착하나 이것의 효과가 충분하지 못하면 파형 변동이 현저히 되어 때로는 쇄파가 생긴다. 쇄파하면 이에 의한 파의 흐트러짐이 발생하여 새로운 일산기구가 발생하므로 비선형이 약해지면서 균형을 이루게 되며, 최종적으로는 안정한 파열로 안착하게 된다. (중략)

  • PDF

Chaotic Response and Stability Analysis for Multi-input Nonlinear Systems (다주파수 입력을 갖는 비선형 시스템의 안정성 및 Chaos 해석)

  • 김영배
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
    • /
    • v.12 no.1
    • /
    • pp.123-131
    • /
    • 1995
  • 다주파수 입력을 갖는 강한 비선형 시스템의 유사주기 (quasi-periodic) 해를 해석하기 위하여 개선된 고정 점법(FPA:Fixed Point Alogrithm)을 개발하였다. 안정성 및 천이 특성을 판별하기 위하여 사용되어지는 Floquest 지수인 해석적 자코비언을 구하기 위하여 Poincare 맵상에서 이산 적분법을 새로이 고안, 사용하였다. 본 방법의 우수성을 입증하기 위하여 2개의 주파수 입력을 갖는 선형 시스템과 비선형 시스템을 예로 사용하였다. 본 방법을 이용하여 비선형 시스템에서 발생한 복잡한 chaos 현상을 체계적으로 해석하였다.

  • PDF

T-S Fuzzy Modeling of Nonlinear Synchronous Generator and Global Stability Analysis by Using LMI Method (비선형 동기발전기의 T-S 퍼지 모델링 및 LMI를 이용한 광역 안정도 해석)

  • Lee, Hee-Jin;Park, Jung-Wook
    • Proceedings of the KIEE Conference
    • /
    • 2008.07a
    • /
    • pp.52-53
    • /
    • 2008
  • 전력 설비가 증대되고 복잡해짐에 따라 보다 정밀한 제어가 요구되어지고 있다. 그러나 전력시스템의 비선형성으로 인해 정확한 해석이 용이하지 않다. T-S 퍼지 모델링 기법은 시스템의 비선형성을 선형행렬 부등식을 이용하여 해석 가능하게 한다. 본 논문에서는 비선형 4차 동기발전기 모델에 T-S 퍼지 모델링 기법을 적용하여 시스템 안정도를 해석하였다.

  • PDF