• Title/Summary/Keyword: 시간 영역 해석법

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Prediction of Unsteady Performance of a Propeller by Using Potential-Based Panel Method (포텐셜을 기저로 한 패널법에 의한 프로펠러의 비정상유동해석)

  • I.S. Moon;Y.G. Kim;C.S. Lee
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.1
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    • pp.9-18
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    • 1996
  • This paper describes a potential-based panel method for the prediction of unsteady performance of a marine propeller operating in a non-uniform flow field. Boundary-value problem, formulated by distributing the normal dipoles and sources on the blade, the hub and the shed wake, is descretized and numerically analyzed in a discretized time domain. Through an extensive test and comparison with the analytic solution, the convergence in time step is verified for a two-dimensional foil. Unsteaty analysis is then carried out for the DTRC 4118 propeller operating in a harmonic wake, and compared favorably with the experimental result. The present method is shown applicable to the analysis of unsteady performance of the propellers.

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A Development of Seepage Analysis Model for Unsaturated Soil during Rainfall (강우시 불포화지반의 침투해석모형 개발)

  • Lee, Jung-Sik;Han, Heui-Soo;Jang, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.796-800
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    • 2009
  • 토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

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Fatigue Life Evaluation in Frequency Domain of aircraft Equipment Exposed to Random Vibration (무작위 진동에 노출된 항공기 탑재 장비의 주파수영역 피로수명 평가)

  • Jung, Hyun Su;Kim, Ki Seung;Kim, Jun Su;Lee, Seong Woo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.8
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    • pp.627-638
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    • 2017
  • Expecting fatigue life of mounted radar in aircraft is very important when designing, because the mounted radar in aircraft is exposed to long-term external random vibration. Among the methods of predicting the fatigue life, Fatigue analysis method in frequency domain has continuously been proposed in this field. In this paper, four fatigue analysis methods in frequency domain, which are widely used, have been selected and compared with the results for Specimen fatigue test. As a result, Dirlik and Benascicutti-Tovo methods have been matched better with fatigue analysis in time domain than the method in frequency method through the comparison between the fatigue analysis method in time domain and the method in frequency domain by conducting the specimen fatigue test with strain gage. Based on the results of the specimen fatigue test, We have conducted fatigue analysis of mounted radar in aircraft with Dirlik and Benasciutti-Tovo methods in the finite element model, and confirmed that the required life was satisfying.

Analysis of Electromagnetically cCoupled Microstrip Transverse Dipole using Finite Difference Time Domain (FDTD) Method (시간영역 유한차분법을 이용한 전자기결합 마이크로스트립 수직다이폴의 해석)

  • 손영수;윤현보
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.5 no.4
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    • pp.30-39
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    • 1994
  • The resonant frequency, reflection cofficient and input impedance of a microstrip transverse dipole coupled electromagnetically are calculated using Finite Difference Time Domain(FDTD) method, and the evolution of gaussian pulse and spatial distribution of electromagnetic field components in the computation domain is represented graphically. Also, we confirmed the computation results show good agreement with the results of Method of Moment(MOM) and experiment[8] reported in the literature.

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Slow Drift Motion Analyses for a FPSO with Spread Mooring Systems (다점 계류된 원유 저장선에 대한 저주파수 운동 해석)

  • 이호영;박종환;곽영기
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.195-201
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    • 2001
  • The time simulation of slow drift motions of moored FPSO in waves is presented. The equation of motion based on Cummin's theory of impulse responses are employed, and are consisted of horizontal plane motions such as surge, sway and yaw. The added mass, wave damping coefficients, first order wave exciting forces and the second order wave drift forces involved in the equations are obtained from three-dimensional panel method in the frequency domain. The mooring lines are modeled as quasi-static catenary cable. As a numerical example, time domain analyses are carried out for a box-type FPSO in long crest irregular wave condition.

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전산유체역학과 유한요소법

  • 손정락
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.4
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    • pp.403-413
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    • 1989
  • 유한요소법의 전산유체 역학분야에 대한 응용현황을 계산방법과 적용례를 중심으로 정리하였다. 유한요소법의 가장 큰 장점은 복잡한 유동영역을 해석하기 위한 불규칙 요소망(unstructured mesh)의 사용이라 볼 수 있으며 적응적 요소망을 이용하여 계산의 정확도를 높일 수 있는 것 또한 강점이라 할 수 있다. 다만 불규칙 요소망 사용으로 인해 수반되는 대수 방정식 계산시간 및 기억용량의 증가는 conjugate gradient 방법 등을 이용하여 반드시 해결되어야만 한다. 지금 까지 유한요소법을 이용한 계산방법을 개발해 오는 과정을 보면 유한차분법에서 오래 전에 개 발된 방법들을 도입한 경우가 많았으며 특히 난류 및 개발된 경우가 많으며 대부분의 경우 이 들을 그대로 도입, 이용하였다. 반대로 최근에 항공기 동체설계 분야를 중심으로 복잡한 형태의 유동영역을 해석이 요구되는 경우 유한차분법, 특히 유한체적법(finite volume method)에 삼각형 유한요소를 이용한 불규칙 요소망을 도입하여 성공적으로 이용하고 있다. 따라서 전산유체 역 학의 발전을 위하여 두 분야의 유기적인 협조가 필요하며 결과적으로 전산유체 역학기법이 완 전히 기계설계의 한 분야로 정립될 수 있도록 많은 노력이 필요하다고 본다.

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Analysis of Transient Thermal Stresses in Viscoelastic Solids Using Boundary Element Method (경계요소법에 의한 점탄성재료의 과도열응력 해석)

  • 이상순;김태형
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.2
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    • pp.141-145
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    • 1995
  • This paper deals with a time-domain boundary element technique suitable for the analysis of linear viscoelastic materials in the presence of transient temperature field. Thermorheologically simple behavior has been assumed. Following an exposition of the boundary element formulation, the numerical results of example problem have been presented.

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Finite-EIement Analysis with Localized Functional for Alternating Magnetic Field Problems (국부범함수를 사용한 교류자장 문제의 유한요소 해석)

  • 김원범;정현교;고창섭;한송엽
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.79-84
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    • 1991
  • A variational approach employing localized functional is presented to solve alternating magnetic field problems with open boundary. The functional used in the approach consists of the domain integral of finite element region only and the boundary integral of the interfacial boundary between the finite and infinite element regions. The boundary integral is obtained by transforming the infinite domain integral for the infinite element region into the interfacial boundary integral. The proposed algorithm is then applied to a simple two-dimensional problem where the analytic solutions are available. It is shown that the algorithm makes it possible to yield good agreements between the numerical and analytic solutions. and that it requires less computer storage memory and computation time than the conventional finite element method due to the reduction of the computing region.

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A Study of the Three-Dimension Acoustic Field Analysis using the Type-M CIP Method (M형 CIP법을 이용한 3차원 음장해석에 관한 연구)

  • Lee, Chai-Bong;Oh, Sung-Qwan
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.10 no.4
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    • pp.220-224
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    • 2009
  • The authors have investigated the acoustic field analysis using the Constrained Interpolation Profile(CIP) Method recently proposed by Yabe. The present study has examined the calculation accuracy of the three-dimensional (3-D) acoustic field analysis using the type-M CIP method. In this paper we show phase error of type-M CIP method and the dependence on the wave-propagation direction in the type-M CIP acoustic field analysis, and then demonstrate that it is effective for acoustic field analysis, compared with the FDTD and the exact solution. We show the dependency on the propagation angle in the CIP acoustic field analysis.

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Boundary Element Analysis of Elastic-Viscoelastic Compound Structure (탄성-점탄성 복합구조체의 경계요소해석)

  • 이상순;김태형
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.2
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    • pp.147-151
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    • 1995
  • The time-domain boundary element analysis has been attempted for investigating the displacement and stress in an elastic-viscoelastic compound structure. The subdomain technique has been employed and the whole domain has been divided into two subdomains, which are respectively a homogeneous elastic zone and a homogeneous viscoelastic zone. The boundary element equation has been formulated using the equilibrium and continuity conditions at the common interface. The numerical results of example problem has been presented.

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