• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.34 no.5
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• pp.360-370
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• 2015

In case that an infinite length waveguide structure is connected with a finite length structure, it is required to combine a wave approach for the waveguide structure and a modal approach for the finite length structure to investigate the dynamic response of the connected target structure. In this study, the wavenumber finite element (WFE) analysis is adopted for the infinite length waveguide substructure and a finite element (FE) method is applied for the finite length substructure and then their results are coupled in terms of the impedance or mobility at the connected points between the substructures. As a structural model, an infinite length cylindrical shell with a rectangular plate inside is regarded. These two substructures are connected at the four corner points of the plate, rigidly or resiliently. From this investigation, it was confirmed that the wave approach (WFE method) and modal approach (FE method) can be combined by the impedance coupling.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.19 no.4
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• pp.21-32
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• 2020

As the global large-scale infrastructure construction market expands, the construction of civil engineering structures in extreme environments such as cold or hot regions is being planned or constructed. Accordingly, the construction of the pile foundation is essential to secure the bearing capacity of the upper structure, but there is a concern about loss of stability and function of the pile foundation due to the possibility of ground deformation in extreme cold and hot regions. Therefore, in this study, a new type of pile foundation is developed to respond with the deformation of the ground, and the ground deformation that can occur in extreme cold and hot region is largely divided into heaving and settlement. The new type of pile foundation is a form in which a cylinder capable of shrinkage and expansion is inserted inside the steel pipe pile, and the effect of the cylinder during the heaving and settlement process was analyzed numerically. As a result of the numerical analysis, the ground heaving caused excessive tensile stress of the pile, and the expansion condition of the cylinder shared the tensile stress acting on the pile and reduced the axial stress acting on the pile. Ground settlement increased the compressive stress of the pile due to the occurrence of negative skin friction. The cylinder must be positioned below the neutral point and behave in shrinkage for optimum efficiency. However, the amount and location of shrinkage and expansion of cylinder must comply with the allowable displacement range of the upper structure. It is judged that the design needs to be considered.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.22 no.6
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• pp.750-757
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• 2016

This study presents the wave run-up height around single and multiple surface-piercing cylinders according to wave period and steepness. In order to simulate 3D incompressible viscous two-phase turbulent flow, the present study employed a volume of fluid (VOF) method with realizable $k-{\varepsilon}$ turbulence model based on commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) software, "STAR-CCM". The wave periods at model scale were 1.269s and 1.692s for a single cylinder and 1.716s for multiple cylinders. In each case, wave steepness of has 1/30 and 1/16 were used, respectively. Consequently, the results for wave run-up height with regard to wave steepness and period were compared with those of relevant previous experimental studies. The numerical simulation results showed a good qualitative agreement with experiments.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.9 no.1
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• pp.105-113
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• 1997

The reduction phenomena of concrete compressive strength with the size of cylinders have been very interested in, but till now the adequate. analysis technique is not fixed. Based on the existing research results. the bigger the member size is, the smaller the strengt.h is. However. the real test ~.csults reveal that the wduction rate becomes blunt and there are considerable differences between size offrct law and real results. The punposc. ofthis paper is to propose tho model equat.ion which covers the compressive strength of' cylinder specimens in case of general hight/dialnetcr ratio in terms of the size effect. he effect of maximum aggregate size on the microcrack zone was also studied, and the model equation was proposed by considering the concept of'the characteristic length. These results will also be used to predict the cornprcssivt. stxngth of various sized concrete cores sampled from existing structures.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.451-456
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• 2006

This paper is concerned with the dynamic modeling and controller design for a cylindrical shell equipped with MFC actuators. The dynamic model was derived by using Rayleigh-Ritz method based on Donnel-Mushtari shell theory. The actuator and sensors for the MFC actuator equations were derived based on pin-force model. The boundary conditions at both ends were assumed to be shear diaphragm. After calculating the natural vibration characteristics, the positive position feedback controller was designed to cope with the first two modes. To this end, the equations of motion were reduced to modal equations of motion by considering the modes of interest. The theoretical results show that vibrations can be successfully suppressed.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.05a
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• pp.75-80
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• 2007

This paper is concerned with the dynamic modeling and controller design for a cylindrical shell equipped with MFC actuators. The dynamic model was derived by using Rayleigh-Ritz method based on Donnel-Mushtari shell theory. The actuator and sensors for the MFC actuator equations were derived based on pinforce model. The boundary conditions at both ends were assumed to be shear diaphragm. After calculating the natural vibration characteristics, the positive position feedback controller was designed to cope with the first two modes. To this end, the equations of motion were reduced to modal equations of motion by considering the modes of interest. The theoretical results show that vibrations can be successfully suppressed.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.21 no.1
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• pp.31-39
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• 2023

Sloshing of the fluid having a free surface produces an impact force on a tank wall subjected to external excitation. This paper investigates the effect of cylindrical structures in a rectangular sloshing tank under translational harmonic excitations. By varying the number of installed cylinders in the tank, the characteristics of the free-surface deformation is experimentally observed, and the peak pressure on the tank wall is extracted by threshold values. To predict the peak pressure, the numerical simulation is also conducted using smoothed particle hydrodynamics (SPH), and the peak values are compared with the experimental results. Furthermore, pressure and velocity fields in the tank and free-surface shape are analyzed at the moment of impact.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.05a
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• pp.116-120
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• 2005

부품피더(Parts Feeder)는 부품들을 일정한 정렬형식에 맞게 적정 설정 속도로 공급함을 기본목적으로 하는 공급장치로서 산업현장에서 요구사양에 따라 어떠한 메카니즘으로 구조물을 설계할 것인지를 결정하는 것이 대단히 중요하다. 부품피더의 설계 및 제작은 정렬하고자 하는 부품의 형상, 무게, 정렬자세 및 공급속도에 따라 설계자 및 제조사마다 여러 가지 패턴의 메커니즘으로 제작될 수 있다. 본 논문에서는 실린더형의 특정 부품을 수직으로 정렬하는 부품피더의 정렬부 구조를 중심으로 실제 설계 및 제작을 수행한 과정 및 결과를 기술하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.136-136
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• 2019

원형 실린더를 주변 흐름에 관한 연구는 오랜 기간 유체역학 전 영역에서 모형실험이나 수치모형으로 광범위하게 연구되었다. 이 흐름은 하천의 교각이나, 바다의 시추선과 같은 수공구조물 주변에서 관측된다. 난류와 와류가 공존하는 복잡한 특성 때문에, 이 흐름은 수공학에서 유사이송, 세굴, 오염물 확산 등에 영향을 준다. 본 연구는 실험실 수로에 설치된 원형 실린더(D=9cm) 후방의 근접 와류 구간에서(x/D<5) 유속을 ADV로 측정한 후, 난류 특성을 Power Spectral Estimation(PSE)와 Singular Spectral Analysis(SSA) 방법으로 연구하였다. PSE는 샘플 스펙트럼의 한계를 보완하고자 자료를 분할하고, window 함수를 적용하여 ensemble 평균을 구하는 경험적 방법이다. PSE를 이용하여 스펙트럼을 계산한 결과, 주 흐름 및 횡방향 흐름은 Inertial subrange에서 Kolmogorov의 가정과 일치하는 추세를 보였다. 그러나 수심방향 흐름의 스펙트럼은 -5/3보다 빠르게 감소하는 추세를 보였다. Inertial subrange 스펙트럼에서 난류 에너지 소산율은 원형 실린더에서 멀어짐에 따라 감소하는 추세를 보였고, 주 흐름방향과 횡방향 흐름은 비슷한 크기를 보였다. 난류 에너지 소산율과 동점성계수를 이용하여 Kolmogorov 길이, 유속, 시간 스케일을 계산했다. 난류의 운동에너지를 계산하기 위해 Triple decomposition 방법 중 하나인 SSA를 적용하였다. SSA는 유속행렬을 이용하여 고윳값과 고유벡터를 계산하고, 유속에서 기여도가 큰 부분을 추출하는 방법이다. SSA를 통해 실린더 후방 흐름에서 와류 성분과 난류 성분을 나누었다. 횡방향 흐름은 강한 와류로 큰 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났지만, 주 흐름과 수심방향 흐름은 상대적으로 낮은 기여도를 갖는 고유벡터가 나타났다. 와류를 제외한 흐름에서 난류 운동에너지는 실린더와 멀어짐에 따라 감소하고, 흐름 중앙에서(y/D=0) 가장 큰 값을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.1
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• pp.13-25
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• 1997

전 세계의 대형 저속 디젤 엔진을 설계.제작하는 회사는 1980년대에 들어오면서 MAN - B&W, SULZER, MITSUBISHI의 3파전 양상을 띠고 있으며, 세계 시장점유율에서는 MAN - B&W가 50%이상을 차지하고 있다. 한국은 현재 한국중공업, 현대중공업, 쌍용중공업 및 삼성중공업에서 대형 저속 디젤 엔진을 생산하고 있다. 국내에서 생산되고 있는 대형 저속 디젤 엔진은 대부분이 MAN - B&W형이고 SULZER형이 약 20%를 차지하고 있다. 기술력은 위의 3사에 거의 의존하고 있으며, 설계보다는 생산에 치중하고 있는 실정이다. 선박용 엔진 구조물은 베드 플레이드(bed plate), 실린더 프레임(cylinder frame), 프레임 박스(frame box)등이 주 스테이 볼트(long stay bolt)에 의하여 체결되어 한 개의 대형 수직 구조물을 이루고 있으며, 프레임 박스의 안내면(guide plate)과 베드 플레이트의 베어링 지지부(bearing support)등은 엔진의 폭발력과 선박의 추진력을 직접적으로 받으므로 구조적 결함과 하자 보수의 문제들이 발생하고 있다. 이와 같은 사용상 및 제작상의 제문제를 해결하기 위해서는 유한요소 구조 해석 능력을 자체 보유하여 구조 설계상의 문제점을 분석하고 엔진 구조물의 취약 부위를 집중 검토하여야하며, 이를 통해 선박의 운항 중에 일어날 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 그러나 국내에서는 이러한 대형 엔진 구조물의 설계/해석 기술이 거의 없고 구조적 문제점이 발생할 경우에는 모든 사항을 설계사(licensor)에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 한편, 설계 기술을 보유하고 있는 MAN - B&W, NEW SULZER DIESEL사 등은 정밀 구조 해석을 통하여 기존 엔진 구조물에 대한 안전성 및 신뢰성을 높임과 동시에 신 모델 개발에 박차를 가하고 있으나, 기술 이전은 회피하고 있어 대형 엔진 구조물에 대한 구조 해석 기술의 개발이 시급하다고 할 수 있다. 본 해설에서는 CAD/CAE(Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)를 이용하여 위에서 제시된 대형 엔진 구조물의 구조해석 절차와 방법에 대해 간략히 설명하고자 한다.