• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.6
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• pp.513-523
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• 2014

A fluid transport technique is a key issue for the development of microfluidic systems. In this study, the movement of a droplet on horizontal hydrophilic/hydrophobic surfaces, which is a new concept to transport droplets without external power sources that was recently proposed by the author, was simulated using an in-house solution code(PowerCFD). This code employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with interface capturing method(CICSAM) in a volume of fluid(VOF) scheme for phase interface capturing. The droplet transport mechanism is examined through numerical results that include velocity vectors, pressure contours, and total kinetic energy inside and around the droplet.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.359-370
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• 2015

The present study aims to numerically investigate the behavior of liquid droplet driven by capillarity force imbalance on horizontal surfaces ranging from hydrophilic to hydrophobic, under various conditions. The droplet behavior has been simulated using an in-house solution code(PowerCFD), which employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with interface capturing method(CICSAM) in a volume of fluid(VOF) scheme for phase interface capturing. The detailed droplet behavior was obtained under various conditions for droplets with different initial shapes, contact angles and surface tension forces(or Bond number). The mechanism of droplet transport was examined using the numerical results on the droplet shapes.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.3
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• pp.263-270
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• 2014

A fluid transport technique is a key issue for the development of microfluidic systems. In this paper, a new concept for transporting a droplet without external power sources is proposed and verified numerically. The proposed device is a heterogeneous surface which has both hydrophilic and hydrophobic horizontal surfaces. The numerical simulation to demonstrate the new concept is conducted by an in-house solution code (PowerCFD) which employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with interface capturing method (CICSAM) in a volume of fluid (VOF) scheme for phase interface capturing. It is found that the proposed concept for droplet transport shows superior performance for droplet transport in microfluidic systems.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.1
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• pp.16-26
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• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.8B no.2
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• pp.201-207
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• 2001

3차원 물체표현은 컴퓨터 비젼 분야에서 중요한 역할을 차지하고 있다. 본 논문에서는 체적 표현법의 일종인 부품기반의 superquadric 모델을 통하여 3차원 기계 부품 물체를 표현하는 기법을 제안하였다. 이러한 부품기반의 superquadric 모델은 크기, 이동, 회전, 그리고 변형 등의 유한개의 계수들만을 가지고 다양한 3차원 체적소의 형상 표현이 가능하다는 장점이 있다. 따라서, superquadric 형상복구 과정을 통해서 이들 superquadric 계수들을 추출함으로써 3차원 단일 체적소 표현이 가능하다. 이때, 형상복구 과정의 입력은 3차원 거리 데이터로, 형상복구 과정은 3차원 nfcp를 이루는 각 체적소에 속하는 거리 데이터들을 입력으로하는 적합도 측정함수의 최소 자승법(LSM)에 의해 이루어진다. 이후에 3차원 물체 각 체적소에 해당하는 superquadric 계수들을 얻는다. 결과적으로 3차원 전체 물체에 해당하는 superquadric 모델은 이들 각 체적소에 해당하는 계수들의 집합으로 표현된다. 컴퓨터에서 합성한 합성영상과 실제 거리영상에 대한 실험을 통해 제안한 방법의 유용성을 입증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.981-989
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• 1990

본 연구에서는 유한체적법에 의한 4단계 Runge-Kutta방법으로 2차원 익열에 대한 비점성 천음속 유동장에 대한 해석을 수행하기로 하는데 이는 경계층방정식에 대 한 경계조건으로 이용될 수 있고 3차원 계산시 그 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.12 no.2
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• pp.177-189
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• 1992

This paper aims at developing a finite element program to predict undrained behavior of granular soil by using elasto-plastic constitutive model. A computer program developed by authors based on Christian's techniques for undrained behaviour of the soil has been employed coupled with Lade's single work-hardening model. Modification of the program for drained behaviour, considering restraint of volumetric strain, makes it possible to analize the underained behaviour. To validate the newly developed program, comparison of results was performed between numerical values and experimental data for Baekma river sand as well as Sacrmento river sand studied by Seed and Lee. The program is evaluated to have high accuracy.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.58-58
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• 2004

현재 금속 성형공정에 대한 해석법으로 강소성 유한요소법이 널리 이용되고 있다. 강소성 유한요소법에서는 주어진 시간에서 속도장을 얻고 가공물 형상을 시간증분 만큼 갱신하는 과정을 반복하여 비정상상태 금속성형공정의 해석한다. 일반적인 강소성 유한요소법은 형상갱신(Geometry update) 과정에서 오일러법(Euler method)을 이용한다. 오일러법에서는 시간증분의 크기가 해의 정밀도에 중요한 인자이다. 충분히 정밀한 해를 얻기 위해, 작은 시간증분을 이용하여 비정상상태 금속성형공정을 해석함으로써 해석시간이 많이 걸리는 단점이 있으며 형상갱신에 따른 가공물 체적손실(Volume loss)이 발생한다.(중략)

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.465-474
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• 1999

A recently developed numerical method based on a volume integral formulation is applied to calculate the accurate stress intensity factors at the crack tips in unbounded isotropic solids in the presence of multiple anisotropic inclusions and cracks subject to external loads. In this paper, a detailed analysis of the stress intensity factors are carried out for an unbounded isotropic matrix containing an orthotropic cylindrical inclusion and a crack. The accuracy and effectiveness of the new method are examined through comparison with results obtained from analytical method and finite element method using ANSYS. It is demonstrated that this new method is very accurate and effective for solving plane elastostatic problems in unbounded solids containing anisotropic inclusions and cracks.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.4
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• pp.19-30
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• 2000

A finite-volume method is developed to solve turbulent flows around modern commercial hull forms with bow and stern bulbs. The RANS equations are solved. The cell-centered finite-volume method employs QUICK and central difference scheme for convective and diffusive flux discretization, respectively. The SIMPLEC method is adopted for the velocity-pressure coupling. The developed numerical methods are applied to calculate turbulent flow around KRISO 3600TEU container ship. Surface meshes are generated into five blocks: bow and stern bulbs, overhang, fore and afterbody. 3-D field grid system with O-H topology is generated using elliptic grid generation method. Surface friction lines and wake distribution at propeller plane is compared with experiment. The calculated results show that the present method can be used to predict flow around a modern commercial hull forms with bulbs.