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저항물체 배후의 이차원 후류에 관한 대격자 수치모형 (A Numerical Model of Large Scale Grid for Two-Dimensional Wake behind Bodies)

  • 박일흠;이종섭;이문옥
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.83-92
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    • 1998
  • 대격자망 수치모형에서 저항물체에 의한 유수저항을 평가하기 위하여, 항력으로부터 유도된 drag stress를 수심적분된 Reynolds 방정식에 도입하였다. 그리고, 해석해가 존재하는 조건에 대한 다양한 수치실험을 통하여 본 모형의 적용성 및 문제점을 검토하였다. 단일물체의 경우, 수치해는 해석해에 대하여 유속의 크기에 있어서$\pm$10% 정도의 오차범위를 나타내는 좋은 일치를 보였으며 후류폭의 크기도 전 경우에 있어서 해석해와 잘 일치 하였다. 또한, 열을 이룬 물체에 대한 항력계수와 와동점성계수가 정확하게 결정된다면, 본 모형은 열을 이룬 물체 배후에서 평균류의 흐름분포를 평가하는 데 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.

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이선형 비선형성을 포함하는 접는 미사일 조종날개의 공탄성 해석 (Aeroelastic Analysis of Deployable Missile Control Fin with Bilinear Nonlinearity)

  • 배재성;신원호;이인;신영석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.29-35
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    • 2002
  • 접는 미사일 조종날개의 공력탄성학적 특성을 조사하였다. 접는 미사일 조종날개는 2차원 익형 모델로 가정하였다. 초음속 DPM을 이용하여 초음속 비정상 공기력을 계산하였으며, 최소 상태 변수 근사법을 이용하여 비정상 공기력을 근사화하였다. 선형 및 비선형 플러터 해석을 위해 근궤적법과 시간적분법을 사용하였다. 비선형 플러터 해석을 위해 전개부의 힌지는 비대칭 이선형 스프링으로 가정하였으며, 기술함수를 이용하여 선형화하였다. 플러터 해석으로부터, 비선형 파라미터가 공력탄성학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다.

열린 공동 유동의 수치적 모사 및 Jet Blowing 을 이용한 제어 (Numerical Analysis and Control of Open Cavity Flow)

  • 장경식;박승오;최훈기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.101-108
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    • 2002
  • 본 연구는 비압축성 열린 공동 유동에 대한 수치적 모사이다. 2차원 Navier-Stokes 방적식을 제어체적에 대해 엇갈림 격자계를 이용하여 공간에 대해서는 C-QUICK을 시간에 대해서는 내재적 기법을 이용하여 적분하였다. 압력장은 SIMPLE-C 알고리즘에 의하여 계산 되었다. 정상 모드에서는 나타나지 않지만 전단층 모드의 경우에 나타나는 세 번째 소용돌이가 공동 유동의 안정성에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 공동 앞전 아래 벽면에 Jet blowing을 정상 상태와 비정상 상태로 가하여 그 영향을 알아보았다. 주기적인 blowing 인 경우 가진 주기와 위상차 그리고 속도 크기가 중요한 변수이며 이 변수들에 의한 영향을 연구하였다.

수직면에서 작동하는 탄성 매니퓰레이터의 효율적인 제어에 관한 연구 (A Study on the efficient control of an elastic manipulator moving in a vertical plane)

  • 강준원;이중섭;권혁조;오재윤;정재욱
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.318-322
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    • 1996
  • This paper presents a technique to control a robot which has a flexible manipulator moving in a vertical plane. The flexible manipulator is modeled as an Euler-Bernoulli beam. Elastic deformation is represented using the assumed modes method. A comparison function which satisfies all geometric and natural boundary conditions of a cantilever beam with an end mass is used as an assumed mode shape. Lagrange's equation is utilized for the development of a discretized model. A control algorithm is developed using a simple PID control technique. The proportional, integral and derivative control gains are determined based on the dominant pole placement method and tuned to show no overshoot and having a short settling time. The effectiveness of the developed control scheme is showed experimentally. In the position control experiment, three different end masses are used. The experimental results shows little overshoot, no steady state error, and less than 2.5 second settling time in case of having an end mass which is equivalent to 45% of the total system weight. Also the residual vibration of the end point is effectively controlled.

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Flexible Flat Cable 생산성 향상을 위한 가압용 히팅롤러의 온도제어개선 (Temperature Control Improvement of Pressure Heating Roller for Flexible Flat Cable Production)

  • 김재학;이호중;전경진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.155-163
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    • 2005
  • Pressure heating rollers with temperature control were mounted to a flat cable laminating machine (FCLM). Pressure heating rollers should be heated up to the setting temperature $(175^{\circ}C)$ and kept on to producing good quality flexible flat cables (FFC). Existing Pressure heating rollers took more than 70minutes to the setting temperature and did not keep on the setting temperature in production. Temperature controller, electric power controller, material and diameter of rollers and heat capacities were changed to improve the temperature control of the pressure heat rollers for better production of the FFC. Thus, the reaching time to the setting temperature (RT), temperature stability time (TST) and temperature hunting (TH) were measured and compared with the existing pressure rollers case. The RT of A roller was shortened by 50minutes, and B roller was shortened by 15minutes. The TST of A roller was shortened by 13minutes, and B roller was shortened by 15minutes. The THs of both A and B rollers were settled up to ${\pm}5^{\circ}C$. Finally, the productivity of the FCLM and the quality of the FFC were increased.

확률적 선형화를 이용한 철도차량의 횡방향 진동에 관한 연구 (A Study on the Lateral Vibretion of a Railway Vehicle Utilizing Statistical Linearization Technique)

  • 임종순;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.742-750
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    • 1986
  • 본 연구에서는 레일의 불규칙성을 가우시안 분포(Gausian distribution)를 갖 는 랜덤함수로 보고 레일과 바퀴의 비선형기하학적 형상을 확률적 선형화 방법으로 단 순화하여 측방향 강제진동 응답을 구하였다. 또 구하여진 rms 응답 스펙트럼은 비선 형 방정식을 직접 수치적분하여 구한 결과와 비교하므로써 확률적 선형화방법의 효용 성을 보였다. 또한 열차 주행 속도를 변화 시키면서 강제 진동 응답을 시간 영역에 서 구하였으며 그로부터 지금까지 실험결과에서 나타나고 있는 간헐적헌팅(intermit- tent hunting)에 대한 현상을 설명하였다.

스테이터-로터 상호간섭 및 점성효과를 고려한 케스케이드의 유체유발 진동해석 (Flow-induced Vibration Analysis for Cascades with Stator-rotor Interaction and Viscosity Effect)

  • 오세원;박웅;김동현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1082-1089
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    • 2006
  • In this study, advanced computational analysis system has been developed in order to investigate flow-induced vibration(FIV) phenomenon for general stator-rotor cascade configurations. Relative movement of the rotor with respect to stator is reflected by modeling Independent two computational domains. Fluid domains are modeled using the unstructured grid system with dynamic moving and local deforming methods. Unsteady, Reynolds-averaged Wavier-stokes equations with one equation Spalart-Allmaras and two-equation SST ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence models are solved for unsteady flow problems and also relative moving and vibration effects of the rotor cascade are fully considered. A coupled implicit time marching scheme based on the Newmark integration method is used for computing the governing equations of fluid-structure interaction problems. Detailed vibration responses for different flow conditions are presented and then vibration characteristics are physically investigated in the time domain as computational virtual tests.

점성 및 충격파 효과를 고려한 천음속 터빈 케스케이드의 유체유발 진동해석 (Flow-Induced Vibration of Transonic Turbine Cascades Considering Viscosity and Shock Wave Effects)

  • 오세원;김동현;박웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.793-802
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    • 2006
  • In this study, a fluid/structure coupled analysis system for simulating complex flow-induced vibration (FIV) phenomenon of cascades has been developed. The flow is modeled using Euler and Wavier-Stokes equations with different turbulent models. The fluid domains are modeled using the unstructured grid system with dynamic deformations due to the motion of structural boundary. The Spalart-Allmaras (S-A) and the SST ${\kappa}-{\omega}$ turbulent models are used to predict the transonic turbulent flows. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method is used in order to solve the coupled governing equations for viscous flow-induced vibration phenomena. For the purpose of validation for the developed FIV analysis system, comparison results for computational analyses of steady and unsteady aerodynamics and flutter analyses are presented in the transonic flow region. In addition, flow-induced vibration analyses for the isolated cascade and multi-blades cascade models have been conducted to show the physical fluid-structure interaction effects in the time domain.

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다방향불규칙파랑장에서의 파고, 주기, 파향의 종합확률분포 유도과정 및 적합성 (On the Joint Distribution of Wave Height, Period and Wave Direction in Random Sea Waves)

  • 권정곤
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-82
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    • 1990
  • 파고, 주기의 정보로서 수위변동η, 그 시간적분법η, 파향의 정보로서 수평방향 2성분 물입자속도 u, v의 4가지 시계열을 판정하여, narrow band-width frequency spectrum을 가지는 불규칙파의 포락파형(enveloped wave)을 구함으로서, 파고, 주기, 파향의 종합확률분포를 상세히 유도하여, 현지실측경과와 비교, 검토했다. 그 결과, 실측되어진 종합확률분포는 유도되어진 파고, 주기, 파향의 결합확률분포와 양호하게 일치하여 현지 불규칙파랑장에 있어서 충분한 정도로서 적용할 수 있다는 것을 알았다.

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진동환경에 강인한 순차적 측정 오차 공분산값을 이용한 적응 자세 결정 (Vibration-Robust Adaptive Attitude Reference System Using Sequential Measurement Noise Covariance)

  • 김종명;이현재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.308-315
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    • 2016
  • 본 논문은 관성 항법 시스템(Inertial Navigation System)을 활용한 자세 및 방향 결정시스템(Attitude & Heading Reference System)의 성능을 향상시키기 위한 새로운 기법인, 순차적 측정 오차 공분산(Sequential Measurement Noise Covariance) 기법을 제시하였다. 관성 센서는 시간이 지남에 따라 발생하는 적분오차와 진동이나 가속구간과 같은 외란이 가해 졌을 때 성능이 저하된다는 단점이 있다. 특히, 저가의 관성 센서의 경우 이러한 현상이 더욱 두드러지게 나타난다. 이를 극복하기 위한 알고리즘들은 많이 존재한다. 하지만 가장 일반적으로 사용되는 확장 칼만 필터의 경우 가속도계를 사용할 때 측정값(Measurement)이 일정 범위를 넘어가면 센서값을 배제하는 방법을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 범위를 설정하지 않고 과거의 데이터를 순차적으로 활용하여 측정값의 가중치를 변화하는 기법이다. 최종적으로 제안된 기법을 수치 시뮬레이션을 통해 검증하였다.