• Title/Summary/Keyword: 자유장해석

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A Study on the Sensitivity Analysis of Hydrodynamic derivatives acting on Manoeuvring Motion of Manta-type Unmanned Undersea Vehicle (Manta형 무인잠수정의 조종운동에 영향을 미치는 유체력미계수의 민감도 해석에 관한 연구)

  • Bae, Jun-Young;Shon, Kyoung-Ho;Kweon, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.45-50
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    • 2006
  • 본 연구는 Manta형 무인잠수정(Manta-type Unmanned Undersea Vehicle)의 동안정성을 검토한 후에 이 데이터를 기초로 하여 6자유도 수치 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 수치 시뮬레이션을 통하여 각각의 유체력미계수가 UUV의 6자유도 운동에서 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 민감도 해석(Sensitivity Analysis)을 위한 방법은 간접법(Indirect Method)을 사용하였다. 수학모델 및 유체력미계수의 추정은 손경호 등(2006)의 결과를 이용하여 수행하였다. 연구를 통하여 UUV의 조종운동 모델에서 각각의 유체력미계수가 가지는 상대적 중요도를 알 수 있었다.

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Analysis of Flow Field Including Bodies Steadily Moving Around the Free-surface by FLUENT-VOF Method (FLUENT-VOF법을 이용한 자유수면 부근을 정속으로 움직이는 물체주위 유동해석)

  • Kim, Tae-Yoon;Hyun, Beom-Soo
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.32 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2008
  • VOF method is known as one of the most effective numerical techniques handling two-fluid domains of different density simultaneously. Present study deals with the numerical analysis of flow field around bodies steadily moving near free-surface using FLUENT-VOF method. Validations were made by applying to three typical examples ; 2-D submerged hydrofoil, 3-D surface piercing body and container ship. It was found that the commercial software, FLUENT, is useful in practical use, and VOF method is capable of handling free-surface around moving bodies although discussions are limited to the analysis in qualitative sense.

Static and Vibration Analysis of Axisymmetric Shells Using Mixed Finite Element (혼합 유한요소를 이용한 축대칭 쉘의 정.동적해석)

  • 김진곤;노병국
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.2
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    • pp.165-172
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    • 2003
  • In this study, a new and efficient harmonic axisymmetric shell element for static and dynamic analysis Is proposed. The present element considering shear strain is based on a modified mixed variational principle in which the independent unknowns are only the Quantities prescribable at the shell edges. Unlike existing hybrid-mixed axisymmetric shell elements, the present element introduces additional nodeless degrees for displacement field Interpolation In order to enhance the numerical performance. The stress parameters are eliminated by the stationary condition and the nodeless degrees are condensed out by the Guyan reduction. Through several numerical examples, the hybrid-miked shell element with the additional nodeless degrees and the consistent stress parameters is shown to be efficient and yield very accurate results for static and vibration analysis.

Spatial Free Vibration and Stability Analysis of Thin-Walled Curved Beams with Variable Curvatures (곡률이 변하는 박벽 곡선보의 3차원 자유진동 및 좌굴해석)

  • 서광진;민병철;김문영
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.13 no.3
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    • pp.321-328
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    • 2000
  • An improved formulation of thin-wailed curved beams with variable curvatures based on displacement field considering the second order terms of finite semitangential rotations is presented. From linearized virtual work principle by Vlasov's assumptions, the total potential energy is derived and all displacement parameters and the warping functions are defined at cendtroid axis. In developing the thin-walled curved beam element having eight degrees of freedom per a node, the cubic Hermitian polynomials are used as shape functions. In order to verify the accuracy and practical usefulness of this study, free vibrations and buckling analyses of parabolic and elliptic arche shapes with mono-symmetric sections are carried out and compared with the results analyzed by ABAQUS' shell element.

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Sound Generation Due to a Spinning Vortex Pair Near the Flat Wall (평면 벽 근처에서 회전하는 와류쌍에 의한 음향발생)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 벽면 근처에 가까이 위치하는 회전와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 벽면이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하였으며, 벽면에서는 벽면 효과를 음향장에 고려하였다. 자유흐름장에 놓인 와류쌍이 대칭인 나선팔을 갖는 반면에, 벽면이 있는 경우엔 음파가 전달되는 경로를 따라 방향성이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 벽면이 존재하는 경우에 비정상 수력정보를 이용하여 근거리와 원거리 음장을 동시에 수행할 수 있음을 알아내었다.

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측추력기의 성능 향상에 관한 연구

  • 변영환
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.04a
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    • pp.9-18
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    • 2004
  • 초음속 유동하에서 측추력기 주위의 유동 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험은 버지니아공대의 초음속 풍동과 건국대의 초음속 풍동을 사용하였으며 계산 코드는 Aerosoft 사의 GASP(ver.4.0)과 건국대의 AADL3D를 사용하였다. 실험결과는 Schlieren, Shadow graph 등의 가시화 장치와 압력 센서와 PSP(Pressure Sensitive Paint)를 이용하여 유동장 특성과 압력분포를 구하여 실제 작용되는 힘과 모멘트를 구하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 이고 측추력기와 자유류의 압력비가 532 이었다. 성능향상 방안으로 측추력기 후방에 램프를 설치하는 것을 제안하였으며 이에 대한 실험을 수행하여 수직력에 대한 변화는 없지만 피칭다운 모멘트가 약 $70\%$ 감소함을 보여주어 실제로 성능이 향상되었음을 입증하였다. 또한 측추력기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 인자들에 대한 가시화실험을 수행하여 그 이해를 돕고자 하였으며, 현재 건국대에서 보유하고 있는 고속유동 관련 실험장치의 소개와 이를 이용한 연구들을 소개하므로써 압축성 유동장 연구에 이러한 실험장치의 필요성에 대한 이해를 구하고자 한다.

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Stability Analysis of Reacting Mixing Layers with Density Gradient and Wake Deficit (밀도구배 및 후류손실을 가지는 혼합층의 불안정성에 관한 연구)

  • 신동신;황승환
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.3 no.2
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    • pp.10-17
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    • 1999
  • This paper investigates the linear stability of both uniform and non-uniform density plane mixing layers with special emphasis on the effect of the wake component in the velocity profile. Velocity and density profiles for laminar flows are obtained from analytic profiles. Mixing layers with wakes have two generalized inflection points and two unstable modes-sinuous and varicose modes. For uniform density mixing layers, sinuous modes are more unstable than varicose modes, which shows wakes will be destabilized by sinuous modes. For non-uniform density mixing layers with high density in high speed flows, sinuous modes are more unstable than varicose modes. For non-uniform density mixing layers with high density in low speed flows, varicose modes can be more unstable than sinuous modes.

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A Study of the Effect of Flame Stretch of Flame Speed (화염 스트레치가 화염전파속도에 미치는 영향에 관한 연구)

  • 정석호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.250-258
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    • 1985
  • 비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

Analytical and Numerical Study on Saptially Coupled Free Vibration of Nonsymmetric Thin-Walled Curved Girders (비대칭 단면을 갖는 박벽곡선보의 자유진동에 관한 수치적 및 해석적 연구)

  • Kim, Nam Il;Kim, Moon Young
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.3
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    • pp.423-432
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    • 2002
  • This study presented analytical and numerical solutions for spatial free vibration of nonsymmetric thin-walled circular curved beams. The closed-form solutions were obtained for in-plane free vibration analylsis of monosymmetric curved beams. Likewise, two types of thin-walled curved beam elements were developed using the third and the fifth order Hermitian polynomials. In order to illustrate the accuracy and usefulness of the present method, this study presented analytical and numerical solution and compared these with the results using the ABAQUS's shell elements. In particular, effects of the thickness-curvature as well as the inextensional condition were investigated on the free vibration of curved beams with nonsymmetric sections.

Free Vibration Analysis of Thin-walled Curved Beams with Unsymmetric Cross-section (비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 자유진동 해석)

  • 김문영
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.1
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    • pp.41-54
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    • 1999
  • For free vibration of non-symmetric thin-walled circular arches including restrained warping effect, the elastic strain and kinetic energy is derived by introducing displacement fields of circular arches in which all displacement parameters are defined at the centroid axis. The cubic Hermitian polynomials are utilized as shape functions for development of the curved thin-walled beam element having eight degrees of freedom. Analytical solution for in-plane free vibration behaviors of simply supported thin-walled curved beams with monosymmetric cross-sections is newly derived. Also, a finite element formulation using two noded curved beams element is presented by evaluating elastic stiffness and mass matrices. In order to illustrate the accuracy and practical usefulness of this study, analytical and numerical solutions for free vibration of circular arches are presented and compared with solutions analyzed by the straight beam element and the ABAQUS's shell element.

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