• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.330-336
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• 2005

This paper presents a method to analyze the vibration of a flexible spinning disk-spindle system with FDBs, flexible base structure and an actuator in a HDD by using the FEM. Finite element equations of each component of a HDD spindle system from the spinning flexible disk to the flexible base plate are consistently derived by satisfying the geometric compatibility in the internal boundary between each component. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by using the restarted Arnoldi iteration method. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated natural frequencies, mode shapes with the experimental results.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.109-114
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• 2015

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.180-188
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• 2014

현대자동차그룹은 HSM이라고 불리는 간략화된 차량 모델에 대하여 썬루프 버페팅 현상의 실험적인 조사를 시행하였다. 현대자동차그룹은 어떤 CFD솔버가 충분한 정확도를 가지고 썬루프 버페팅 현상을 예측하는지 조사하기 위해 상용CFD공급업체의 참여를 요청하였다. ANSYS Korea는 이번 조사에 참여하여 ANSYS fluent를 이용하여 HSM의 썬루프 버페팅에 대한 수치해석을 수행하였다. 먼저 유동장 검증을 위해 풍속 60 km/h에 대하여 썬루프가 닫힌 HSM모델에 대하여 해석을 수행하였다. HSM상부 면의 세 지점에서 속도 분포를 예측하였고, 이는 시험결과와 비교되었다. 그런 다음 고해상도 난류 모델인 DES를 이용한 해석이 전 풍속영역에 걸쳐 수행되었다. 버페팅 주파수와 버페팅 음압레벨이 예측되었고, 이는 시험결과와 비교되었다. 이를 통해 실제 차량 개발을 위한 CFD의 예측 가능성에 대하여 결론을 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1265-1272
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• 2011

원형 용기에서 전자기력에 의해 구동되는 전해질 유체의 순환유동을 구하기 위해 연속 방정식, 운동량 방정식에 대한 수치해석을 수행하였다. 그리고 실험을 병행하여 기초 데이터를 마련하고, 실험과 수치해석 결과가 정성적, 정량적 면에서 상당히 일치한 것을 확인하였다. 또 몇 가지 실험인자 값을 바꿔가며 실험과 수치해석을 반복 수행한 결과 전해질 농도가 클수록, 수심이 얕을수록, 자기장이 클수록, 교류 진동수가 작을수록 유속이 빨라지는 등 각각의 인자가 미치는 영향을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권5호
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• pp.400-405
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• 2020

복수의 음향유동에 의해 형성되는 유속의 분포를 해석하기 위하여 동일한 두 개의 압전진동자로 구성된 초음파 트랜스듀서에 의해 형성되는 음향유동에 대해 음원 사이의 각도에 따른 음향유동속도의 분포를 조사하였다. 거리에 따른 유체입자속도의 분포를 측정하기 위하여 물과 동일한 밀도를 갖는 표시액을 사용한 간단한 측정방법을 제안하였다. 수치해석적인 방법으로 시뮬레이션한 결과와 실험결과는 유사한 경향을 나타내었으며, 두 음원으로부터 방사된 평면파의 방사빔이 교차하는 각도에 따른 음향유동의 속도 분포의 변화를 해석할 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-24
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• 1969

Chine형선(型船)의 선체진동(船體振動) 또는 운동(運動)의 해석(解析)에 필요(必要)한 부가질량계산(附加質量計算)에 기여(寄與)할 목적(目的)으로 등각사상법(等角寫像法)의 응용(應用), 즉(卽) 실선(實船)과 유사(類似)한 단면형상(斷面形狀)을 주는 2경수근(徑數群) 사상함수(寫像函數)를 얻어 이를 이용(利用)하여 동단면(同斷面)의 주상체(柱狀體)에 대(對)하여 이상유체(理想流體)의 자유수면(自由水面)에서의 상하(上下) 및 수평진동(水平振動)에 대(對)한 부가질량(附加質量)을 계통적(系統的)으로 계산(計算)했으며, 동계산결과(同計算結果)를 상하진동(上下振動)에 대(對)하여서는 Lewis form 주상체(柱狀體) 및 직선요소단면주상체(直線要素斷面柱狀體)에 대(對)한 이론적(理論的) 계산결과(計算結果)와 그리고 수평진동(水平振動)에 대(對)해서는 Lewis form 주상체(柱狀體)에 대(對)한 것과 비교고찰(比較考察)하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.35-40
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• 2015

열교환기의 전열관군은 전열관군 외부로 흐르는 유동에 의해 유동 유발 진동이 일어나며 이것으로 말미암아 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 단일 원관에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 원관에서의 양력과 항력의 변화 특성을 살펴보았다. 또한 원관에서 양력과 항력의 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 원관 주위의 PSD 특성을 살펴보았으며 양력과 항력의 진폭과 주파수의 특성을 규명하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.34-40
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• 2005

본 연구에서는 비정상 유동해석을 위한 CFD 코드의 개발을 위해 대각화 ADI 기법을 적용한 정상 해석기법과 내재적 이중시간 전진기법을 도입하였다. 정상상태 Navier-Stokes 방정식의 Jacobian 행렬은 비점성항에 대해서만 적용하였고 여기에 내재적 인공점성 연산자를 첨가하여 블록 5대각 행렬을 유도하였다. 시간단축을 위해 스칼라 5대각 행렬로 대체하였다. 가상시간에 대한 정상상태기법에 실시간에 대한 미분항이 포함된 새로운 잔류항을 정의하였다. 가상시간에 대해 수렴된 해로부터 실시간 해를 구하고 시간에 대해 적분을 수행하는 내재적 이중시간 전진기법을 이용한 비정상 Navier-Stokes 코드를 개발하였다. 이에 대한 검증으로 정지한 유체속에 진동하는 평판문제, 원기둥 후방의 주기적인 Karman 와류생성, 이중원호 익형주위의 충격파 진동문제등을 수치해석하여 이론치, 실험치, 타연구자의 계산결과와 비교, 분석하였다.

• 플랜트 저널
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• 제12권3호
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• pp.24-31
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• 2016

풍진동(Wind-induced vibration)은 바람에 의해 구조물에 진동이 발생하는 현상으로써 세장비가 큰 열기기 Stack 설계시 고려해야 할 중요한 사항이다. 따라서, 국제 규격에는 풍진동에 대한 설계 인자와 각 범위에 대해 필요한 고려 사항을 정의하고 있다. 규격에 의한 설계 검증은 몇몇 인자를 이용하여 간단하게 확인이 가능하다는 장점이 있는 반면, 실제 풍진동에 의한 영향을 정량적으로 평가하지 않기 때문에 실제 필요한 것보다 과도한 설계를 요구할 수 있다는 단점이 있다. 또한 여러 제약조건으로 Code 상의 요구조건을 만족하지 못하는 경우 실제 시스템의 거동을 예측할 수 없다는 단점이 있다. 이러한 점을 보완하기 위해 CFD 와 FEM 등의 수치적 해석 방법을 통해 풍진동이 실제 Stack에 미치는 영향을 해석하여 설계 적정성을 검증하여 Code 상의 요구 조건과 비교하였다.