• Title/Summary/Keyword: 섭동파

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Measurement of Nonlinear Elastic Constants and Material Characterization by Using Nonlinear Elasto-acoustics (비선형 탄성-음향 효과를 이용한 비선형 탄성 계수의 계측과 금속재료의 특성평가)

  • ;;Sato, Takuso
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.8
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    • pp.1971-1979
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    • 1993
  • In this paper, a new method to estimate stress status in metal nondestructively by using nonlinear dependency of sound speed on stress is proposed. For the purpose, equivalent nonlinear elastic constants up to fourth-order are introduced and a new characteristic parameter given as a function of these constants is presented. And a concrete system to measure the characteristic parameter is constructed by electromagnetic pumping wave and ultrasonic probing wave system. Some experimental results for Al alloy showed that the estimation of stress status in metal is possible by the proposed method.

A Study on the Ignition Characteristics of Liquid Rocket Engine Thrust Chamber with Regenerative Cooling (액체로켓엔진 재생냉각 연소기의 점화 특성 연구)

  • Lee, Kwang-Jin;Han, Yeoung-Min;Kim, Jong-Gyu;Choi, Hwan-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.750-755
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    • 2011
  • The ignition characteristics of liquid rocket engine thrust chambers which have been developed by domestic technology were analyzed. Analysis results showed that low frequency fluctuation appeared in a partial ignition range according to different temperature profiles and vaporous state in the oxidizer manifold with startup sequences. This low frequency fluctuation wasn't developed as a malfunction factor, but this fluctuation is thought to be taken a continuous concern considering interfaces with engine system and launch vehicle.

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Torsional Elastic Waves Propagating in a Periodically-Nonuniform Circular Rod (주기적으로 불균일한 원형막대에서 전파하는 비틂 탄성파)

  • 김진오
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.5
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    • pp.79-84
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    • 1998
  • 본 논문은 길이방향으로 조화함수 형태로 변화하는 단면적을 가진 원형단면의 탄성 막대에서 전파하는 비틂 탄성파의 전파속도에 대한 이론적 및 실험적 결과를 제시한다. 주 기적인 미소한 반경 변화를 섭동법에 의해 다루어 전파속도의 이론적 근사해를 구하였다. 그결과 전파속도는 반경 변화 폭의 제곱에 비례하는 양 만큼 감소하는 경향이 나타났다. 이 론적 경향을 검증하기 위한 실험은 자왜현상으로 비틂파를 전파시키고 나사면을 가진 탄성 도파관에서 전파속도를 측정하는 방법으로 행하였다.

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Development of Extended Boussinesq Equations over an Arbitrary Bottom Topography (임의의 수심 변화에 적용되는 확장형 Boussinesq 방정식 개발)

  • 이창훈
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2003.08a
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    • pp.53-57
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    • 2003
  • 불규칙파를 사용하여 설계 자료로 이용하기 위해서는 설계해역에서 불규칙파의 파랑변형을 예측할 수 있는 수치모형의 개발이 선행되어야 한다. 비선형 불규칙파의 거동을 해석할 수 있는 Boussinesq 방정식은 상대파고인 $\alpha$/h($\alpha$는 수면의 진폭, h는 수심임)를 비선형의 매개변수로 하고 상대수심인 kh(k는 파수임)를 분산성의 매개변수로 하여 섭동법을 사용하여 유도된다. Boussinesq 식은 수심이 일정한 경우에 Boussinesq(1872)가 비선형 항을 O($\alpha$/h,(kh)$^2$)까지 포함하여 처음으로 개발하였고 수심의 변화가 완만한 경우에 Peregrine(1967)이 개발하였다. (중략)

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Numerical investigation on the flow noise reduction due to curved pipe based on wavenumber-frequency analysis in pressure relief valve pipe system (감압 밸브 배관 시스템 내 파수-주파수 분석을 통한 곡관의 유동소음 저감에 대한 수치적 연구)

  • Garam, Ku;Cheolung, Cheong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.41 no.6
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    • pp.705-712
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    • 2022
  • A sudden pressure drop caused by the pressure relief valve acts as a strong noise source and propagates the compressible pressure fluctuation along the pipe wall, which becomes a excitation source of Acoustic Induced Vibration (AIV). Therefore, in this study, the numerical methodology is developed to evaluate the reduction effect of compressible pressure fluctuation due to curved pipe in the pressure relief valve system. To describe the acoustic wave caused by density fluctuation, unsteady compressible Large Eddy Simulation (LES) technique, which is high accuracy numerical method, Smagorinsky-Lilly subgrid scale model is applied. Wavenumber-frequency analysis is performed to extract the compressible pressure fluctuation component, which is propagated along the pipe, from the flow field, and it is based on the wall pressure on the upstream and downstream pipe from the curved pipe. It is shown that the plane wave and the 1st mode component in radial direction are dominant along the downstream direction, and the overall acoustic power was reduced by 3 dB through the curved pipe. From these results, the noise reduction effect caused by curved pipe is confirmed.

사다리형태로 변화하는 지형 위를 통과하는 파군에 의한 장파의 생성 (Long Waves Generated by Wave Groups over Trapezoidally Varying Topography)

  • Cho, Yong-Sik;Lee, Jin-Woo;Jung, Tae-Hwa
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.212-218
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    • 2008
  • A possible source of resonant problems in a harbor is long waves generated by incident wave groups. The analytical solutions of the governing equations of second-order long waves derived using a multiple-scale perturbation method consist of the locked and free long waves. The locked long waves propagate at some group velocity, whereas the free long waves propagate at the shallow-water speed. To study the resonance of free long waves, a trapezoidally varying topography is employed. With certain combinations of incident angle, water depth, and ambient current velocity, free long waves can be trapped and resonated.

Low Frequency Dynamic Characteristics of Liquid-Propellant Rocket Engine Combustor (액체추진제 로켓엔진 연소기 저주파 동특성)

  • Ha Seong-Up;Jung Young-Seok;Kim Hui-Tae;Han SangYeop;Cho Gwang-Rae
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.91-101
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    • 2004
  • With the mathematic linear model of a combustor which consists of a combustion chamber and injectors, the analysis of low frequency dynamic characteristics of a liquld-propellant rocket engine combustor was performed. Propellant mass flowrate was varied by combustion chamber pressure feedback, therefore low frequency oscillation was appeared. Increasing the time constant of a combustion chamber and injector pressure differences and decreasing combustion time delay increased the combustor system stability. The variation of injector time constant little affected stability. The system was always stable, when there was no combustion time delay. Increasing combustion time delay decreased oscillation frequency and damping ratio, and the system eventually became unstable.

Analytic solution on the velocity field near the submerged permeable breakwater (수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대한 해석해 도출 및 분석)

  • Kim, Jeongin;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.205-205
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    • 2022
  • 본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.

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Prediction of Pressure Fluctuations on Hammerhead Vehicle at Transonic Speeds Using CFD and Semi-empirical Formula Considering Spatial Distribution (CFD와 공간분포를 고려한 반경험식을 이용한 해머헤드 발사체의 천음속 압력섭동 예측)

  • Kim, Younghwa;Nam, Hyunjae;Kim, June Mo;Sun, Chul
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.6
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    • pp.457-464
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    • 2021
  • To analyze the buffet phenomenon that causes serious vibration loads on a satellite launch vehicle, the pressure fluctuations on a hammerhead launch vehicle at transonic speeds are predicted by coupling CFD analysis and semi-empirical methods. From the RANS simulation, shock oscillation region, separation region, and separation reattachment region are identified, and the boundary layer thickness, the displacement thickness, and flow properties at boundary layer edge are calculated. The pressure fluctuations and power spectra on the hammerhead fairing are predicted by coupling RANS results and semi-empirical methods considering spatial distribution, and compared with the experimental data.

Nonlinear Interaction of Second Order Stokes Waves and Two-Dimensional Submerged Moored Floating Structure (2차원잠수계류부체와 2차Stokes파와의 비선형간섭에 관한 연구)

  • Kim, D. S.
    • Journal of Korean Port Research
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    • v.10 no.1
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    • pp.37-51
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    • 1996
  • 2차의 섭동법과 경계요소법에 기초한 시간영역해석법은 불규칙파의 파동장에 있어서 파-구조물의 비선형간섭을 해석할 수 있는 해석법이지만. 파와 구조물의 운동이 정상상태에 도달하기까지 시간스텝으로 계산을 수행하여야 하므로 계산시간이 매우 길어지고, 각 성분파와 그에 의한 운동요소를 평가하는 것이 어렵다. 반면에 주파수영역해석법은 계산시간이 짧고, 각 성분요소들의 변화특성을 쉽게 판단할 수 있지만, 불규칙파동장으로의 적용이 현실적으로 어렵다는 단점을 가진다. 본 연구에서는 잠제 등에 대해서 전개되어 있는 주파수영역해석법을 임의형상의 부체 구조물에 대해 새롭게 수식의 전개를 수행하고, 압축공기주입 부체구조물에 적용하여 실험 및 이론해석결과로부터 그의 타당성을 확인한다. 이 때 압축공기의 거동은 Boyle법칙을 사용하여 평가한다.

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