• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.7 no.1
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• pp.33-55
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• 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.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.1
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• pp.6-12
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• 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.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.197-207
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• 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.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.123-131
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• 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.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.9
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• pp.805-815
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• 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.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.4
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• pp.472-480
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• 2009

The stability analysis for CWR is difficult in the theory itself because both geometric and material nonlinearity should be considered. Also the analysis results are varied according to the loading history. In contrast to the complexity in the theory, the analysis results for CWR on the railway bridges are quite simple and can be predicted because of a small buckling effect and its negligible nonlinearity. In this study, refined nonlinear analysis methods for the stability analysis of CWR on the railway bridges were developed which consider only material nonlinearity beeause the effects of geometric nonlinearity are nominal. In this study, the analysis results can be found within limited number of iterations with idealized linear force-displacement relationship. From the analysis result comparisons, it was found that the stability analysis for CWR on the railway bridges can be performed effectively by this method.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.10
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• pp.973-978
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• 2010

In this paper, we studied the shimmy phenomena of an aircraft nose landing gear considering free-play. Shimmy is a self-excited vibration in lateral and torsional directions of a landing gear during either the take-off or landing. This phenomena is caused by a couple of conditions such as low torsional stiffness of the strut, friction and free-play in the gear, wheel imbalance, or worn parts, and it may make an aircraft unstable. Free-play non-linearity is linearized by the described function for a stability analysis in a frequency domain, and time marching is performed using the fourth-order Runge-Kutta method. We performed the numerical simulation of the nose landing gear shimmy and investigated its linear and nonlinear characteristics. From the numerical results, we found limit-cycle-oscillations at the speed under linear shimmy speed for the case considering free-play and it can be concluded that the shimmy stability can be decreased by free-play.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.52-53
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• 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.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.141-148
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• 1999

변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.42 no.1 s.143
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• pp.47-50
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• 2005

최근 Containership의 대형화가 진행됨에 따라 선수부의 선형 변화에 따른 선체의 구조부재 배치에 상당한 변화가 필요하게 되었다. 선수구조는 선형 변화 특히, Bow Flare Angle의 작은 변화에도 Bow Impact Pressure가 상당히 민감하게 반응함으로 외력에 의한 구조 배치 변경 및 추가적인 구조보강에 대한 여유를 갖고 설계를 진행할 필요성이 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 선수부의 선형 및 구조 배치 변화에 따른 강도 평가를 구조해석을 통하여 구조 안정성을 검증하였으며, 구조 안정성 평가 절차 및 구조 해석 결과에 따른 구조 최적 배치 및 구조개선 사항을 간략히 정리하였다.