• Title/Summary/Keyword: 연속 해석법

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Simulation of Low-Density Gas Flows

  • 정찬홍
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.04a
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    • pp.19-28
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    • 2004
  • 유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

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Automatic Discharge Measurement Using the Velocity Index Method (유속지수법을 이용한 자동유량측정)

  • Kim, Chi-Young;Kim, Won;Lee, Chan-Joo;Kim, Dong-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.242-246
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    • 2006
  • 최근 들어 전 세계적으로 유량측정 분야의 큰 변화의 방향은 자동화이다. 전자, 전기 기술과 정보통신 기술의 발달을 유량측정 분야에 적용하여 자동적으로 유량측정을 수행하고 실시간으로 모든 유량자료를 수집하는 시스템을 구성하려는 연구가 활발하게 진행중이다. 최근에 초음파 유량계와 더불어 자동 유량측정 기법으로 각광을 받고 있는 기법이 유속지수법(index velocity method)이다. 유속지수법의 원리는 매우 간단하다. 수위 기록을 통하여 수위-면적 관계로부터 흐름 단면적을 구하고, 임의의 영역에서 측정된 유속이 단면 평균 유속으로 환산될 수 있다면, 흐름 단면적과 평균 유속에 의해 연속적으로 유량을 구할 수 있다. 유속지수법에서 가장 중요한 것이 전체 평균 유속을 대표할 수 있는 유속지수를 정확하고 효율적으로 측정하는 것이다. 유속지수법에 의한 연속 유량측정 목적으로 최근에 ADVM(Acoustic Doppler Velocity Meter)이 개발되어 이용되고 있다. ADVM은 수중에 초음파를 발사해서 산란체에서 반사되어 돌아오는 초음파의 주파수 편이, 즉 도플러 효과를 이용하여 유속을 측정하는 유속계이다. 본 연구에서는 ADVM을 괴산댐 하류에 위치한 시험하천에 설치하여, 유속지수법에 의한 유량측정기법을 적용하고 그 특성을 분석하였다. 유속지수법으로 측정된 유량을 괴산댐 방류량과 비교한 결과 평균 4.0%의 상대오차를 지니고 있어 비교적 정확한 연속 유량측정이 가능한 것으로 나타났다. 이와 같은 유속지수법을 하천 유량측정에 활용하면 보다 정확한 유량을 연속적으로 자동화하여 측정할 수 있을 것으로 기대된다.연계모형의 한계로 인하여 두 모형의 통합모형이 필요하다. 즉, 강우 혹은 월류유량으로 발생한 지표유량 중 일부분이 과부하가 발생하지 않는 유입구 지점을 통과할 때 배수시스템으로 유입되는 것을 고려할 수 있고, 유입된 유량은 배수시스템 내의 흐름에 반영되도록 배수시스템과 침수해석모형을 통합한 모형 개발이 필요하다. 그러기 위해서는 지표면과 배수시스템에 대한 수리학적 관계를 정립하여야 한다. 본 연구에서는 배수시스템 해석 모형과 도시침수해석 모형을 통합하고, 두 모형간의 유량의 전송과정을 수리학적 관계를 고려한 dual-drainage 도시침수해석모형을 개발하였다. 이를 위해 도시지역 배수시스템 해석 모형으로 널리 이용되고 있는 SWMM모형을 이용하여 지표면으로의 월류량을 산정하고 유입된 지표유량에 대해서 배수시스템에서의 흐름해석을 수행하였다. 그리고, 침수해석을 위해서는 2차원 침수해석을 위한 DEM기반 침수해석모형을 개발하였고, 건물의 영향을 고려할 수 있도록 구성하였다. 본 연구결과 지표류 유출 해석의 물리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기

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Stability Analysis of Rock Slope in Limestone Mine by Numerical Analysis (수치해석에 의한 석회암 채굴 사면의 안정성 해석)

  • 임한욱;김치환;백환조
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.11 no.3
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    • pp.270-278
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    • 2001
  • Two numerical methods such as DEM and FDM were adopted to analysis of rock slope stability, of which dimensions are about 150 m(length), 58 m(height), 70°dip, in Halla limestone mine. For this rock slope stability analysis, strength reduction method was used to calculate the safety factor of slope through numerical method. To keep the rock slope safely, it is proposed to reduce the height of the rock slope from 58 m to 45 m and to reduce the angle of the slope from 70°to 55°, too.

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Design Sensitivity Analysis of Coupled MD-Continuum Systems Using Bridging Scale Approach (브리징 스케일 기법을 이용한 분자동역학-연속체 연성 시스템의 설계민감도 해석)

  • Cha, Song-Hyun;Ha, Seung-Hyun;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.3
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    • pp.137-145
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    • 2014
  • We present a design sensitivity analysis(DSA) method for multiscale problems based on bridging scale decomposition. In this paper, we utilize a bridging scale method for the coupled system analysis. Since the analysis of full MD systems requires huge amount of computational costs, a coupled system of MD-level and continuum-level simulation is usually preferred. The information exchange between the MD and continuum levels is taken place at the MD-continuum boundary. In the bridging scale method, a generalized Langevin equation(GLE) is introduced for the reduced MD system and the GLE force using a time history kernel is applied at the boundary atoms in the MD system. Therefore, we can separately analyze the MD and continuum level simulations, which can accelerate the computing process. Once the simulation of coupled problems is successful, the need for the DSA is naturally arising for the optimization of macro-scale design, where the macro scale performance of the system is maximized considering the micro scale effects. The finite difference sensitivity is impractical for the gradient based optimization of large scale problems due to the restriction of computing costs but the analytical sensitivity for the coupled system is always accurate. In this study, we derive the analytical design sensitivity to verify the accuracy and applicability to the design optimization of the coupled system.

Frequency Analysis on Parametric Resonance of Periodically Non-stationary Systems with Distributed Parameters (주기 비안정 연속계의 파라메터공진에 관한 주파수 해석)

  • Lee, Yong-Kwan;Chechurin, S.L.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.295-299
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    • 2004
  • 본 논문에서는 주기 비안정 연속계의 해석을 위한 주파수 방법이 제안된다. 비안정시스템의 안정화를 위한 기존의 주파수 해석법을 일부 수정하여 연속계를 포함한 비안정 시스템에 적합하도록 수정하였으며, 직류모터와 동기발전기로 구성되어 있는 전기-기계 시스템에 적용하여 유용성을 보였다. 복잡한 비안정 연속계의 문제를 각 요소별 주파수 응답을 분리하고 조합하는 작업들을 통하여 쉽게 풀 수 있음을 보였다. 모터-발전기로 구성되어있는 전기-기계 시스템에서 발전기의 상호유도인덕턴스의 시간에 따른 주기적 변화와 장선(long electrical line)의 부하가 시스템의 불안정성을 야기함을 보였다.

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A New Approach to the Analysis of Multi-span Continuous Beams (다경간(多徑間) 연속(連續)보의 해석(解析)에 관한 새로운 방법(方法))

  • Yang, Chang Hyun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.1
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    • pp.85-95
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    • 1992
  • The moment distribution method has been widely used for the past sixty years for determining the end moments of structural frames. However, the method trends to show more complexity of the procedures and approximation of the results as the degree of indeterminancy increases. The previous study proposed closed form formulas for the analysis of the continuous beams up to four spans. These formulars show simpler forms and provide perfectly rigorous solution in comparision with the moment distribution method. This study proposes closed form formulas for the analysis of multi-span continuous beams which are basically similar to the equations developed in the previous study. It is shown that these formulars may also produce more rigorous results and lead to simpler calculation processes. The proposed approach may be one of the new methods for the analysis of multi-span continuous beams or the rigid frames.

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Sensitivity Analysis of Power System Including Series FACTS Device Based on RCF Method (직렬형 FACTS 설비를 포함하는 전력시스템의 RCF 해석법에 기초한 감도해석)

  • Kim, Deok-Young
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.624-631
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    • 2011
  • In this paper, the RCF method is used in sensitivity analysis problems of the discrete power systems including both series FACTS equipments such as TCSC in transmission lines and generator controllers such as Exciter and PSS in generator terminal. To apply the RCF method in small signal stability problems of discrete power systems, state transition equations of controllers and TCSC are derived and the sensitivity calculation algorithm using state transition equations in discrete time domain is devised. The results of eigenvalue analysis showed that the variations of eigenvalues after periodic switching operations of TCSC can be calculated exactly by the RCF method and the change of firing angles in TCSC have important effect to determine the stability of power systems.

A Comparison of Barton-Bandis Joint Model and Mohr-Coulomb Joint Model for Tunnel Stability Analysis with DEM (개별요소법을 이용한 터널 안정성 해석에 있어 Barton-Bandis 절리 모델과 Mohr-Coulomb절리 모델의 비교)

  • 이성규;김치환
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.11 no.2
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    • pp.167-173
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    • 2001
  • The joint model has influence on the results of discontinuum analysis. In this study the results of discontinuum analysis with Barton-Bandis joint model(BB model) and with Mohr-Coulomb joint model(MC model) are compared. The results of continuum analysis under the same condition are compared with the results of discontinuum analysis to investigate the behavior of rockmass around tunnel. The result of continuum analysis and that of discontinuum analysis with BB model show similar distribution of displacement and stress. On the other hand, the discontinuum analysis with MC model shows different displacement distribution and stress distribution. Moreover, the displacement and minor principal stress of the discontinuum analysis with MC model are smaller than those of continuum analysis, although the joints are explicitly considered in the discontinuum analysis. These results are originated from the limitation of MC model in simulating joint deformation behavior, especially the assumption of constant dilation jingle independent of it)int 7hear displacement.

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Design of Bandpass Filter Using Coplanar Waveguide (Coplanar Waveguide를 이용한 대역통과 필터 설계)

  • 김종국;남윤권;서종우;박동철
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.91-94
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    • 2000
  • 본 논문에서는 CPW (coplanar waveguide) 구조의 볼연속을 3차원 유한차분법으로 해석하고 그 결과를 이용하여 대역통과 필터를 설계하였다. 대역통과 필터에 사용된 CPW 구조의 불연속을 신호선의 끊어짐에 의한 불연속이였고 10 GHz 의 중심주파수와 500MHz 대역을 갖는 광진기가 3개인 대역통과 필터를 설계, 계작하여 비교하였다. CPW 구조의 볼연속 해석결과는 제작된 필터의 측정을 통하여 대역통과 필터 설계이론에 적용할 수 있다고 확인할 수 있었다.

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나노-연속체 멀티스케일 해석과 통계적 접근법

  • Jo, Maeng-Hyo;Sin, Hyeon-Seong
    • Journal of the KSME
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    • v.54 no.2
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    • pp.35-40
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    • 2014
  • 이 글에서는 나노재료의 멀티스케일 해석에 있어서 재료 구성/조성의 불확실성과 해석 모델의 불확실성을 고려하는 통계적 접근의 중요성과 그 방법에 대해 소개하고자 한다.

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