• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1283-1290
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• 2014

최근에는 법공학 분야에 구조해석 및 구조-유동 연성해석을 이용한 다양한 시뮬레이션 기법을 활용하여 안전사고 및 재난사고에 대한 법적 책임문제를 해명하고 보다 정확한 원인분석을 통해 원인을 규명하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 법공학적 관점에서 DCM(Deep Cement Mixing) 선박의 침몰 사고의 원인을 밝혀내고자 하였다. 사고 선박은 선박 건조 당시 SCP(Sand Compaction Pile) 전용 선박으로 건조되었으며, DCM 선박으로 구조 변경을 위해 안정성 검토 없이 리더부 높이 변경 및 증설을 하였다. 이러한 구조물의 증설 및 변경이 본 침몰 사고에 미치는 영향을 알아내고자 상용 구조 해석프로그램인 ADINA를 이용하여 구조안정성 평가를 수행하였으며, 본 연구를 통하여 구조물의 증설 및 변경에 따른 ADINA 해석 결과를 비교, 분석함으로써 DCM 선박 침몰 사고의 정확한 원인을 밝혀낼 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2829-2832
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• 2007

In this study, one-way fluid structure interaction analysis(FSI) on wind turbine blade was performed. Both a quantitative fluid analysis on 3-bladed wind turbine and a structural analysis using the surface pressure data resulting from fluid analysis were carried out. Streamlines and angle of attack was easily acquired from analysis results, we showed the inlet velocity that the stall begins to occur. In the structural analysis, structural displacement and maximum stress of the two comparative models was calculated. The location that has maximum stress was found. The pressure difference between back and front part of the blade increases as the inlet velocity increase. The torque and maximum with regard to inlet velocity was also presented.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.10-14
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• 2013

The present study conducts CFD analyses on the internal flow fields of roots type vacuum pumps of semiconductor fabrication facility, and the computed CFD results for internal pressure and temperature distributions are applied to structural analyses of the pumps. The coupled analysis results between flow and structure show that the deformation of pump structure is mainly resulted from the thermal expansion of gas in pump, and the deformed impeller and housing produce their severe contact and impact phenomena causing mechanical damage and fracture.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권6호
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• pp.37-45
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• 2014

Ball valves are used as a key element in the process industries. The industrial development of valves has increased steadily, but continued improvement requires high design reliability and long service life. Currently, the development of high performance valves is not easy because of the lack of relevant technology in Korea. Valves are being imported at a level of up to 58 percent of the domestic market, which represents a value of almost 7 million US dollars. Therefore, in this work, the improvement of the design and performance of industrial valves has been studied in an attempt to achieve valves that will have longer service life and better output during operation. The structural stability was evaluated using the ANSYS FSI (Fluid-Structural Interaction) module. Moreover, to obtain maximum product reliability, torque analysis simulation was performed to compare and experimental results. The simulation results were used to predict the change in torque by changes in shape, thereby reducing the time and cost of manufacturing a number of prototypes for experimental validation.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.68-74
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• 2011

Recently, thanks to the advanced computational power and numerical methods, it is made possible to analyze the flow around moving bodies using computational fluid dynamics techniques. In those simulations, moving mesh techniques should be able to represent both the body motion and boundary deformation, which are frequently encountered in fluid-structure interaction and/or six degree-of-freedom problems. In the present study, the staggered loosely coupling algorithm was used for fluid-structure interaction and the Laplacian operator based technique was used for moving mesh. For the verification of the developed computational method, the flow around a two-dimensional cylinder was simulated and analyzed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.451-457
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• 2014

최근에는 법공학 분야에 구조해석 및 구조-유동 연성해석을 이용한 다양한 시뮬레이션 기법을 활용하여 안전사고 및 재난사고에 대한 법적 책임문제를 해명하고, 보다 정확한 원인분석을 통해 원인을 규명하고 있는 추세이다. 본 연구에서 다룬 플레이트 거더교 사고는 교각과 교대 사이의 기존 교각에 대하여 확장 교각을 신설하던 중 방호벽 콘크리트 타설이 완료되는 시점에 전도 추락되어 발생되었다. 본 사고는 설계와 다른 시공 작업과 설계 시 고려되지 않은 추가 하중 등으로 인해 확장 교량에 부반력이 발생하여 구조적 불안정을 가져와 붕괴된 사고로 MIDAS 구조 해석을 통해 설계와 실제 시공 시 작업 하중에 대한 구조적 안정성을 비교 평가하여 정확한 공학적 사고의 원인을 규명하고자 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권1호
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• pp.129-135
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• 2016

Various type of valves are manufactured for different industrial uses. Among them, check valves are used to allow fluid to flow in one direction but not in the opposite direction. There are many different types of check valves, but Y-shaped check valves are widely used these days. Not many studies have been carried out on Y-shaped check valves and the flow coefficients obtained through numerical analysis have the problem of low reliability. In order to solve this problem, this study performed flow analysis, flow-structure coupled analysis, and flow coefficient measurement experimentally, and through these analyses derived and verified the flow coefficients and assessed the structural safety based on numerical analysis.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.349-354
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• 2006

본 연구는 풍하중이 컨테이너 크레인에 작용할 때, 풍향에 따라서 컨테이너 크레인의 유동장을 분석하였다. 본 연구를 위해 사용된 모델은 50ton급 컨테이너 크레인으로 현재 항만시설에 가장 많이 사용되는 모델이다. 유동장은 원통으로 모델링하였으며, 직경, 300m 높이 200m로 설정하였다. 본 연구는 멱급수를 적용하여 풍속 50m/s의 설계 기준에서 고도에 따라 풍속을 고려하였다. 또한 풍향은 $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$ 를 $30^{\circ}$ 간격으로 적용하였으며, CFX-10을 사용하여 전산유동해석을 수행하였다. 본 연구에서는 풍향에 따른 풍압력을 분석하였으며, 향후 유동 연성 해석을 통한 컨테이너 크레인의 구조 안정성 평가를 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5371-5376
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• 2013

메인스타팅 에어밸브는 선박에서 최초 시동을 위해 장착되는 요소로서 운전 시에는 공기를 차단하는 역할을 한다. 본 연구에서는 기 개발된 50A 메인스타팅 에어밸브의 형상을 기초로 80A 메인스타팅 에어밸브의 기초설계를 제시하였고, 80A 메인스타팅 에어밸브의 개념설계는 CATIA를 이용하여 완성되었다. 그리고 압력분포 및 속도분포등의 유동특성을 검토하기 위해서 유동해석을 수행하였고, 이어서 FSI를 이용한 구조해석을 수행하였다. 이상의 수치해석을 위하여 ANSYS 및 ANSYS CFX 프로그램을 이용하였다. 밸브 몸체의 과도한 중량은 인접 구조요소의 강도를 저해시킬 수 있고 유동특성에도 좋지 못한 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 80A 밸브의 경량화 설계를 강도성능의 요구조건을 고려하여 제시하였다. 최종 제시한 밸브는 7kg의 경량화를 이루었고 최대응력도 설계기준을 만족시켰다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권8호
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• pp.744-750
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• 2009

본 논문에서는 압전 작동기로 구동되는 무밸브 마이크로 펌프의 펌프 성능을 계산하였다. 선행연구에서 개발된 마이크로 펌프는 4층의 경량 압전 복합재료 작동기, PDMS로 된 챔버와 2개의 디퓨져로 이루어져 있다. 유한요소 해석은 압전 영역, 구조 영역 및 유체 영역을 완전 연성하여 수행되었다. 구조 및 압전 영역의 해석은 ANSYS를 사용하였으며, 유체영역의 해석은 ANSYS CFX를 사용하여 수행하였다. 작동 주파수가 10 Hz와 40 Hz인 경우에 대한 해석을 수행하여 작동 주파수가 유동 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 300 Hz까지의 유동 해석을 통하여 작동 주파수에 따른 유량을 계산하였다.