• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.39-42
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• 2009

The aerodynamic characteristics of aircraft winglet with structural deformation was investigated using the static FSI(Fluid-Structure Interaction) system. The system, comprised of CAD, CFD, CSD, VSI, and grid regeneration modules, was constructed. In the process VSI, grid regeneration, and integration modules were developed to combine CSD and CFD modules. As a test model, KC-135A, the double winglet suggested by Whitcomb, was selected and its aerodynamic characteristics for the rigid and deformable models was calculated by applying the static FSI system. As a result, the lift and drag coefficients of test models were reduced to 11% and 1.3%, respectively.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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• pp.111-114
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• 2007

Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Finite Element Method (FEM) are used to perform aerodynamics analysis and structure analysis. For the fluid-structure interaction analysis, each technology should be considered as well. The process of aerodynamics-structure coupled analysis can be applied to various integrated analyses from many research fields. In this study, the aerodynamics-structure coupled analysis is performed for the missile at high angle of attack condition through the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) and the Finite Element Method (FEM). For this purpose, the aerodynamics-structure coupled analyses procedure for the missile are established. The results of the integrated analysis are compared with rigid geometry of the missile and the effect of the deformation will be addressed.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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• pp.114-119
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• 2003

지난 20여년간 전산유체역학은 알고리즘의 개발뿐만 아니라 컴퓨터의 성능 향상에 힘입어 많은 발전을 거듭하여 이제는 유체역학의 한 분야로서 필수적인 학문이 되었다. ADD의 유도무기 개발에 있어 형상설계 및 공력해석의 업무는 사업도출 직후 초반시점부터 수행하여 할 아주 중요한 연구 분야이다. 또한 구조, 제어공학 및 구동분야와 연계된 공력자료를 생산하여 제공하는 데 있어 CFD를 응용하여 많은 공학적인 난제를 해결하고 있다. 이에 관련된 기술적인 CFD의 역할 및 기여도에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.31-36
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• 2006

본 연구에서는 천음속미소교란 및 대변형 보 이론을 이용하여 대변형이 발생되는 가로세로비가 큰 날개의 비선형 정적 공탄성 해석 시스템을 개발하고 검증하였다. 유체/구조간 직접 연계를 위하여 구조 격자에서 유체 격자로의 변위의 변환은 보 유한 요소 모델에 사용된 형상 함수를 유체 격자에서 구조 격자로의 힘의 변환은 일 등가 하중의 개념을 사용하였다. 그리고 이러한 날개의 정적 공탄성 해석 시, 이론적으로 TSD 공기력 사용의 타당성을 보였다. 또한 본 연구에서의 검증은 직접 연계된 공탄성 시스템의 효율적인 힘/변위 변환 기법의 검증을 포함한다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.35-40
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• 2011

The present study aims at investigating the effect of the fluid-structure interaction on the aerodynamic performances in the turbo blower. The design specifications of the reference model driven by 400kW power were given as 7.43kg/s of mass flow rate, 1.66 of pressure ratio with 12000rpm of impeller rotating speed. Numerical simulation has been performed on the three cases based on the tip clearance between the impeller blade and the shroud. The CFX-turbo for flow fields and ANSYS-mechanical for structure domain were applied to solve the present FSI problems inside the turbo blower. Through the numerical results, the performances corrected by the FSI effects were proposed for the more reliable predictions.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1653-1661
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• 2012

본 논문에서는 냉각유동에 의한 SMART 핵연료집합체의 압력강하변화 및 구조특성을 연구하였다. 난류 모델인 BSL 레이놀즈 응력 모델로서 냉각수의 유동을 모델링하여 유체고체연계 해석을 수행하였다. 우선, 지지격자체에 지지된 핵연료봉의 진동해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였는데 실험에서의 고유진동수는 48 Hz 로서 시뮬레이션 값과 2% 의 오차를 발생하였다. 핵연료집합체의 압력강하는 한국원자력연구원에서 수행한 실험적 값과 비교하여 8%의 오차가 발생하였고 해석의 타당성을 증명하였다. 유체해석에서는 집합체를 통과하는 각 구간의 유체 속도와 이차유동에 의한 와류생성과정을 관찰하였다. 마지막으로 진동해석과 유체해석의 연계를 통하여 유체유발진동에 의한 연료봉의 변위 값을 관찰하고 최대 변위가 발생하는 곳의 변위 PSD 를 계산하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.984-991
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• 2009

본 연구에서는 충격파 및 유동박리효과를 고려하여 항공기 동체-날개 형상(DLR-F4)에 대한 천음속 공탄성 응답해석을 수행하였다. 시간 영역에서 전산유체역학, 유한요소모델 및 전산구조동역학 기법을 활용한 유체-구조 연계시스템을 적용하여 공탄성 해석을 수행 하였으며, 이를 이용하여 비행체의 설계에 정확하고 유용한 결과를 제시할 수 있다. 천음속 영역에서 항공기 동체-날개 형상에 대해 비선형 비정상 공력해석을 수행하기 위하여 6면체 구조 격자를 생성하였고, Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 항공기 동체-날개 형상의 정적 및 동적 공탄성 응답 특성을 파악하였고, 항공기 설계 및 시험 연구자에게 실제적이고 유용한 결과를 제시할 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.166.2-166.2
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• 2005

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.21-27
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• 2003

일반적으로 유체-구조물 상호작용을 고려한 유체속 구조물들의 지진 및 진동해석에는 주어진 시스템에 대한 유체부가질량을 추정하여 구조물관 연계하는 단순해석 방법을 주로 사용한다. 실제로 유체속 구조물의 응답특성은 유체부가질량 뿐만 아니라 유체점성으로 인한 감쇠영향을 받으며 이들은 모두 연계항을 갖는 복잡한 행렬 형태로 나타난다. 본 연구에서는 비점성 및 점성 유체에 대한 Navier-Stokes 지배방정식의 선형화를 통한 유한요소 정식화를 유도하였다. 이를 이용하여 유한요소 해석 프로그램을 작성하고 6각형 단면특성을 갖는 액체금속로 노심에 대하여 덕트집합체 사이의 유체간격과 레이놀즈수 변화에 따른 유체부가질량과 유체감쇠에 대한 유한 요소 해석을 수행한 결과, 유체간격이 줄어들수록 유체부가질량은 유체점성의 영향을 크게 받고 유체감쇠는 점성으로 인하여 레이놀즈수의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 편심을 갖는 동축원통에 대한 유한요소 해석결과, 편심이 증가할수록 유체부가질량은 크게 증가하지만 유체감쇠는 편심이 작은 경우 거의 변화가 없으며 어느 일정 수준이상으로 편심이 커질 경우에는 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.275-282
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• 2007

In this study, a fluid-structure interaction (FSI) analysis system has been developed in order to evaluate the turbine cascade performance with blade structural deformation effect. Relative movement of the rotor with respect to stator is reflected by modeling independent two computational domains. To consider the deformed position of rotor airfoil, dynamic moving grid method is applied. Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with one equation Spalart-Allmaras and two-equation SST $k-{\varepsilon}$ turbulence models are solved to predict unsteady fluid dynamic loads. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method with high artificial damping is used to compute the fluid-structure interaction problem. Cascade performance evaluations for different elastic axis positions are presented and compared each other. It is importantly shown that the predicted aerodynamic performance considering structural deformation effect of blade can show some deviations compared to the data generally computed from rigid blade configurations and the position of elastic axis also tend to give sensitive effect.