• Title/Summary/Keyword: 섭동해석

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섭동을 고려한 위성편대비행 연료 최적 재배치 문제에 대한 근사 해석해 연구

  • Lee, Sang-Jin;Park, Sang-Yeong
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.28.1-28.1
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    • 2010
  • 이 연구에서는 기존 선형 상대운동방정식에 차등중력, 주위성의 이심율, J2 섭동 등의 비선형항을 추가하여 보다 정확한 상대운동방정식을 만든 후 섭동이론을 적용하여 위성편대 연료최적화 재배치 문제에 대한 근사 해석해를 구하고자 한다. 먼저, 비선형 섭동항을 테일러 급수를 이용하여 2차항까지 전개한 후, 이를 기존 선형상대운동방정식에 추가하여 새로운 비선형 상대운동방정식을 만든다. 이 때 사용된 선형상대운동방정식은 힐스 방정식으로 주위성의 궤도가 일반적인 타원이고 위성 간 상대거리가 충분히 가깝다고 가정한다. 최적화 조건으로부터 상태벡터와 라그랑지 곱수로 이루어진 연립 미분방정식이 만들어 지는데, 이 식은 힐스 방정식에 기인한 선형부분과 2차 비선형항에 기인한 섭동부분으로 나뉜다. 이 때, 이 연립미분방정식의 해는 선형부분의 해와 섭동으로 인한 변화량의 합으로 근사할 수 있으며 그 변화량은 섭동이론을 적용하여 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 해는 여러 섭동의 비선형항을 2차까지 포함한 상대운동방정식을 사용했기 때문에, 기존 선형상대운동방정식을 사용하여 구한 최적해 보다 더 정확한 결과를 얻을 것이라 예상한다.

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Characteristics of the inlet with pressure perturbation in the ramjet engine (램젯 엔진의 압력파 섭동에 따른 흡입구 거동 특성 해석)

  • 신동신;강호철
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.94-97
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    • 2003
  • The effect of pressure perturbation in the ramjet engine on the characteristics of the inlet is studied via numerical simulation. The frequency and amplitude of the pressure perturbation are assumed to be 500Hz and 20% of the exit back pressure, respectively. The simulation shows the characteristics of the normal shock in the inlet according to the pressure perturbations. The relation between the captured mass flow rate and downstream pressure perturbation is studied. The mass flow rate decreases when the downstream pressure perturbation starts.

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The Estimation of Fuel Consumption of Satellites and Orbit Analysis under Orbit Perturbations (궤도섭동을 고려한 저궤도 위성의 추진제 소모량 예측 및 궤도 해석)

  • 정도희;이상기
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.65-70
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    • 2003
  • In this work variations of orbital parameters are first derived from the perturbation equations using difference equation method under Earth oblateness and atmospheric drag. A simple and effective scheme is proposed to compute the required delta v and fuel consumption to compensate for atmospheric drag. The scheme is applied to KOMPSAT example. And by means of numerical simulations we quantitatively analyze influences due to each perturbation source, i.e., nonspherical Earth, atmospheric drag, third body gravities (Sun, Moon), and solar radiation.

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A Method for Vibration and Sensitivity Analysis of Structure Systems with Non-linear Characteristics (비선형 특성을 가진 구조시스템의 진동과 감도해석 방법)

  • Moon, Byung-Young;Kim, Sa-Soo;Iwatsubo, Takuzo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.13 no.4 s.35
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    • pp.10-18
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    • 1999
  • 본 논문에서는 대형구조물의 해석에 있어서 부분구조합성법과 섭동법을 이용하여 복잡한 비선형시스템의 해석방법을 제안하였다. 해석방법은 전체시스템을 먼저 몇 개의 분계로 분할한다. 각 분계의 운동방정식에 비선형항이 존재하여도 전체시스템의 지배적 진동모드는 선형모드라는 가정하에 이 시스템의 각 분계를 모드좌표로 변환한다. 이때, 비선형항은 근사적으로 변환한다. 그리고 섭동법을 이용하여 각 분계의 모드좌표방정식은 섭동좌수별로 정식화되어 순차적으로 구해진다. 비선형의 감도는 비선형계수로 정의되고, 그에 상응하는 강성에 의해 구해진다. 제안된 해석방법으로 비선형회전체, 비선형 베어링-페데스탈로 구성된 대형시계구조물의 진동을 해석하였다. 해석방법의 유효성을 평가하기 위해 응답의 정도와 계산소요시간을 유한요소법의 결과와 비교 분석하였다.

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섭동법을 이용한 구조 재설계 기법

  • 김종현;임채환
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.1
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    • pp.22-25
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    • 1994
  • 종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

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LONG-TERM PREDICTION OF SATELLITE ORBIT USING ANALYTICAL METHOD (해석적 방법에 의한 장기 위성궤도 예측)

  • 윤재철;최규홍;이병선;은종원
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.14 no.2
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    • pp.381-385
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    • 1997
  • A long-term prediction algorithm of geostationary orbit was developed using the analytical method. The perturbation force models include geopotential upto fifth order and degree and luni-solar gravitation, and solar radiation pressure. All of the perturbation effects were analyzed by secular variations, short-period variations, and long-period variations for equinoctial elements such as the semi-major axis, eccentricity vector, inclination vector, and mean longitude of the satellite. Result of the analytical orbit propagator was compared with that of the cowell orbit propagator for the KOREASAT. The comparison indicated that the analytical solution could predict the semi-major axis with an accuracy of better than $pm35$ meters over a period of 3 month.

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Fuel Consumption Estimation for Atmospheric Drag Using LEO Perturbation Analysis (섭동해석을 이용한 저궤도 위성의 대기저항 보정용 연료 소모량 예측)

  • Jung, Do-Hee;Song, Yong-Kyu
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.3 no.2
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    • pp.147-155
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    • 1999
  • In this work variations of orbital parameters are derived from the perturbation equations under Earth oblateness and atmospheric drag. A simple and effective scheme is proposed to compute the required delta v and fuel consumption to compensate for atmospheric drag. The scheme is applied to KOMPSAT example.

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Nonlinear Analysis of Sloshing in Rectangular Tanks by Perturbation Approach (섭동법을 사용한 사각형 유체저장 탱크의 비선형 유동해석)

  • 전영선;윤정방
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.6 no.6
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    • pp.55-64
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    • 2002
  • For nonlinear analysis of sloshing of fluid in rectangular tanks, a new method using the perturbation approach is presented. The results by presented method show good agreement with results in previous study. The importance of nonlinear sloshing analysis is demonstrated by comparing nonlinear behaviors of sloshing in broad and tall tanks with different site conditions. In general, the results by nonlinear analysis are greater than those by linear analysis. Specially, the nonlinear behavior is significant in softer soil site and broad tank. Therefore, nonlinear behavior analysis has to be considered in the design of large liquid storage tanks.

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.

The Study on Reactor Power Regulating Modules for the AMBIDEXTER (AMBIDEXTER 시스템 출력제어 모듈 설계에 관한 연구)

  • 김태규;유영진;김진성;임현진;오세기
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.139-153
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    • 2000
  • 원자력 시스템의 안전성 획득을 위한 제어기기의 설계는 시스템의 동특성 모델에 대한 해석과 정상 운전을 저해할 수 있는 반응도 섭동 평가가 우선되어야 한다. 각 노형에 대한 동특성 모델 해석은 시스템의 고유한 응답특성을 평가할 수 있는 기반을 마련하는 것이며, 정상상태에서의 반응도의 섭동(reactivity perturbation) 평가는 과도 상태에서 시스템의 안전성 및 제어능 평가를 위한 제반 자료를 제공한다.(중략)

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