• Title/Summary/Keyword: 선형파이론

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Dynamic Analysis of Steel Jackets under Wave and Earthquake Loadings I : Linear and Non-linear F. E. Formulation (파랑 및 지진하중을 받는 스틸자켓의 동적해석 I : 선형 및 비선형 유한요소 정식화)

  • 김문영;백인열;고진석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.5
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    • pp.1-11
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    • 2001
  • The purpose of this study is to develop the main program and pre/post processor for the geometric and plastic non-linear analysis of steel jacket structures subjected to wave and earthquake loadings. In this paper, steel jackets are modelled using geometric non-linear space frames and wave loadings re evaluated based on Morrison equation using the linear Airy theory and the fifth Stokes theory. Random wave is generated using JONSWAP spectrum. For earthquake analysis, dynamic analysis is performed using artificial earthquake time history. Also the plastic hinge method is presented for limit analysis of steel jacket. In the companion paper, the pre/post processor is developed and the numerical examples are presented for linear and non-linear dynamic analysis of steel jackets.

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Investigation of importance of evanescent modes in predicting the transformation of waves on a varying topography by the linear wave theory (선형파 이론을 사용하여 수심 변화에 따른 파랑변형 예측 시 소멸파의 중요성 검토)

  • 이창훈;조용식;조대희
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.62-65
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    • 2002
  • 파랑은 주로 먼바다에서 바람에 의해 생성되어 육지로 전파해오면서 천수, 굴절, 회절, 반사, 부서 짐 등의 여러 가지 변형의 과정을 거친다. 이러한 파랑의 변형을 예측하는 한 방법은 비압축성 유체와 비회전류의 연속방정식인 Laplace 방정식을 지배 방정식으로 하고 해수면에서의 운동학적 경계조건과 동역학적 경계 조건, 그리고 바닥에서의 운동학적 경계조건을 적용하여 해를 구한다. (중략)

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Wave Absorbing Characteristics of a Horizontal Submerged Punching Plate (수평형 타공판의 소파특성)

  • 조일형
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.265-273
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    • 2002
  • In this paper, wave absorbing characteristics of a horizontal submerged punching plate are investigated throughout the calculation and the experiment. The punching plate with the array of circular holes can force the flow to separate and to form eddies of high vorticity and cause significant energy loss. As an analytic tool, the linear water wave theory and the eigenfunction expansion method is applied. Darcy's law that the normal velocity of the fluid passing through the punching plate is linearly proportional to the pressure difference between two sides of the punching plate is assumed. The proportional constant called the porous coefficient is deeply dependent to the porosity. To obtain the relationship between the porosity and the porous coefficient the systematic model test for the punching plates with 6 different porosities is conducted at 2-dimensional wave tank. It is found that the porous coefficient is linearly proportional to the porosity(b=57.63P-0.9717). It is also noted that the optimal porosity value is near P=0.1 and the optimal range of submergence depth is $d/h\\leq0.2$ within entire frequency range.

Application of Boundary-Fitted Coordinate System to the Wave Propation in a Circular Channel (만곡 수로에서의 파랑 전파 예측을 위한 경계 고정 좌표계의 적용)

  • Jung Lyul Lee
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.10 no.3
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    • pp.125-131
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    • 1998
  • The paper deals with the application of Boundary-Fitted Coordinate System (BFCS) to the two wave models of parabolic and hyperbolic types developed on a rectangular grid system. Since the BFCS conforms the boundaries of the region in such wary that boundary conditions or calculation process can be accurately represented, improvement in predicting the wave fields can be achieved. The numerical results show a good agreement with the analytical results for either waves propagating or reflecting along a circular channel of constant depth. Simulation of reflecting waves in a parabolic wave model is accomplished by the backward calculation as if waves approached at the cross wall take a turn in the opposite direction and propagate against a channel.

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An analytical and numerical study of a vertically-discretized wavemaker (수직다열화된 조파장치의 해석해 개발 및 수치모형 실험)

  • Son, Sangyoung;Kim, Yeulwoo;Jung, Taehwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.103-103
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    • 2021
  • 실험실에서의 파랑생성에 흔히 사용되는 피스톤형 조파장치는 수심에 따라 유속이 동일하게 생성된다는 제약이 있어 주로 천해파의 생성에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 제약조건 없이 다양한 유속분포의 파형을 생성하는 수직 다열화된 조파장치가 개발되었다. 우선, 수심방향으로 이산화된 각 패들(paddle)의 스트로크에 대해 선형해석해가 유도되었다. 개발된 해석해는 패들의 수 및 유속분포에 따라 기존의 피스톤형 혹은 플랩형 조파장치 해석해로 근사함이 밝혀짐으로써 포괄적으로 활용될 수 있음이 확인되었다. 즉 개발된 해석해를 활용하면 선택적으로 피스톤형 및 플랩형 조파성능이 구현될 수 있다. 더불어 개발된 해석해는 다상유체의 내부파 생성에도 확정되어 적용가능함이 확인되었다. 다음으로, 개발된 조파장치를 수치적으로 구현하였다. 오픈소스 3차원 수치모형인 OpenFOAM 중, 두 개 이상의 불연속 및 비압축 유체에 대한 Navier-Stokes 방정식을 해결하는 수치 모듈을 사용하여 제안된 수직다열화된 조파장치의 성능이 평가되었다. 이때 동적격자모델(olaDyMFlow)을 결합함으로써 개발된 조파장치 움직임이 물리적 조파장치와 흡사하도록 수치적으로 구현하였다. 모의결과, 여러 개의 다열화된 패들이 층류 흐름 조건에서 심해파를 효율적으로 생성시키고, 중간수심 파랑조건에서는 제안된 조파장치가 상대적으로 덜 유리함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 공기, 기름 및 물 등 3상의 흐름조건에서 단 두 개의 패들을 활용하여 각각 내부파 및 표면파를 생성하되었으며, 모의 결과는 해석해과 비교됨으로써 개발된 조파장치의 성능이 검증되었다.

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Nonlinear Free Surface Flows for an Axisymmetric Submerged Body (축대칭 몰수체에 대한 비선형 자유표면 유동)

  • Chang-Gu Kang
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.28 no.1
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    • pp.27-37
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    • 1991
  • In this paper the nonlinear free surface flows for an axisymmetric submerged body oscillating beneath the free surface are solved and the forces acting on the body are calculated. A boundary integral method is applied to solve the axisymmetric boundary value problem and the Runge-Kutta 4-th order method is used for the time stepping of the free surface location. The nonlinear forces acting on the axisymmetric body are computed and compared with published results.

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Nonlinear Wave Transformation and Air Pressure Variation of Air-Chamber Structure (압축공기주입 구조물에 의한 비선형 파랑변형 및 공기압의 변화에 관한 연구)

  • Kim, Do-Sam;;Yang, Yun-Mo
    • Water for future
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    • v.26 no.1
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    • pp.71-79
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    • 1993
  • Nonlinear characteristics of air pressure variation and wave transformation of a fixed air-chamber structure are discussed theoretically and experimentally. Two analytical methods(method I and II) based on the perturbation method and Green's formula are employed in order to evaluate nonlinearities by the submerged and semi-submerged air-chamber structure. Moreover, an air compression model is newly developed to estimate the dynamic air pressure in the air-chamber inside the structure, assuming the Boyle-Charles's law with adiabatic process in the air pressure variation. Theoretical values of the method I considering evanescent mode waves at an fictious boundary, are in good agreement with those of method II employing the fictious boundary which is not affected by evanescent mode waves. Both theoretical values are shown to agree well with experimental values.

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The Expanded Current Synchronous Detection for Active Power Filters (능동전력필터를 위한 확장된 전류 동기 검출법)

  • 정영국;김우용;임영철
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.6 no.4
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    • pp.341-347
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    • 2001
  • Harmonics and fundamental reactive current of nonlinear loads in serious unbalanced power condition, are compensated by current synchronous detection(CSD) theory which is also acceptable for single phase power system. But, the CSD theory is not suitable any more, in case of controlled independently harmonics and reactive component. Therefore, a new algorithm, the expanded current synchronous detection(ECSD) theory for a three phase active power filter based on decomposition of fundamental reactive, distorted components, is proposed in this paper. The proposed ECSD theory is experimented and tested comparison with a few power theories under asymmetrical condition in power system.

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Three Phase Active Series Voltage Compensator by Space Vector Detecting Method (순시보상전류의 공간 벡터 검출법에 의한 3상 능동 직렬형 전압강하 보상기)

  • Cho Jae-Yun;Jung Young-Gook;Kim Jung-Kun;Lim Young-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2001.07a
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    • pp.560-564
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    • 2001
  • 본 연구에서는 3상 능동 직렬형 전압 보상기의 제어 알고리즘으로 공간 벡터 검출법(3-D SV)을 제안하고 있다. 제안된 3차원 공간 벡터법은 종전의 순시전력이론에 의한 방법에 비해 보상 기준치 연산과정을 간략화 할 수 있고 좌표변환이 필요치 않다. 제안된 알고리즘은 전원전압의 순간적인 sag가 발생되더라도 비선형 부하에 인가되는 전압은 일정한 정현파로 제어 가능하며 동시에 전원전류의 고조파와 기본파 무효전류도 보상 가능하다. 정상상태와 과도상태에서 전력전자전용 시뮬레이터인 PSIM에 의해 제안된 이론의 타당성을 입증하였다.

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On Overtopping Characteristics of Tsunami due to Waveforms (파형에 따른 지진해일의 월파특성에 관한 고찰)

  • Lee, Woo-Dong;Kim, Jung-Ouk;Park, Jong-Ryul;Hur, Dong-Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.142-146
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    • 2017
  • 지진해일의 수리특성을 분석하기 위하여 유사한 파형특성을 가진 고립파를 많이 이용하고 있다. 그러나 고립파의 근사파형은 실제 지진해일에 비해 상당히 좁은 파형분포를 가지고 있다. 이에 수치모의에서는 기존의 고립파 근사식을 개량하여 고립파형의 지진해일을 수치적으로 생성하고 있다. 본 연구에서는 지진해일의 파형분포에 따른 월파특성을 수치적으로 조사하기 위하여 개량된 고립파 근사식을 2차원 N-S solver에서 적용하였다. 이것에 기초하여 수치파동수조에 직립호안과 그 배후에는 월파수조를 설치하고, 지진해일 월파량을 측정하였다. 수치해석결과로부터 직립호안 주변의 공간파형과 마루 위의 유속분포로부터 파형분포에 따른 월파현상을 분석할 수 있었다. 또한 기존 고립파 근사이론 대비 개량된 고립파의 체적비에 따른 월파량 변화를 정량적으로 조사하였다. 그 결과 지진해일의 체적비가 증가할수록 월파량이 거의 선형적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

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