• 제목/요약/키워드: 전산구조동역학

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그래핀의 모드 I 균열에 대한 분자동역학 해석으로부터 균열 선단 응집 법칙의 평가 (Evaluation of Crack-tip Cohesive Laws for the Mode I Fracture of the Graphene from Molecular Dynamics Simulations)

  • 김현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.393-399
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    • 2013
  • 본 논문은 그래핀의 모드 I 균열 진전에 대한 분자동역학 해석과 수치보조장을 사용하는 영역 투영 방법의 역문제 해석 방법을 결합하여 균열 선단 응집 법칙을 평가하는 효율적인 방법을 제시하고 있다. 그래핀의 균열 선단 응집 법칙을 결정하는 것은 균열 선단에서 멀리 떨어진 영역의 변위를 사용하여 균열 면에서 미지의 응집 트랙션과 열림 변위를 구하는 역문제를 해석해야 하는데 상호 J-적분과 M-적분의 경로 보존성과 효율적인 수치보조장을 사용하는 방법을 적용하였다. 분자동역학 해석에서 원자 변위를 유한요소 절점 변위로 이동최소자승법을 사용하여 근사하였으며 안정적인 역문제 해석을 통하여 원자 단위의 거동을 연속체 해석으로 연결시킬 수 있는 새로운 방법을 보여주었다.

공력 Buffet 하증을 고려한 헬리콥터 탐색등의 구조진동해석 (Structural Vibration Analysis of Helicopter Search Light Considering Aerodynamic Buffet Load)

  • 김요한;김동만;김동현;최희주;박용석;김종건
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.175-179
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    • 2008
  • In this study, computational structural vibration analysis of helicopter search light exposing unsteady buffet load have been conducted using combined advanced numerical methods. Unsteady CFD method based on Navier-Stokes equations is used to predict viscous buffet load due to flow separation effects. Full three-dimensional finite element model is constructed in order to conduct static and structural dynamic analyses of the search light model for two different typical flight speeds. Also, the correct performance of the search light can be physically estimated to examine the actual lighting area considering the effects of structural deformations.

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DES 난류모델 및 받음각 변화를 고려한 AGARD 445.6 날개의 천음속 플러터 응답 특성 (Transonic Flutter Characteristics of the AGARD 445.6 Wing Considering DES Turbulent Model and Different Angle-of-Attacks)

  • 김요한;김동현
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.27-32
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    • 2010
  • In this study, transonic flutter response characteristics have been studied for the AGARD 445.6 wing considering various turbulent models and several angle of attacks. The developed fluid-structure coupled analysis system is applied for flutter computations combining computational structural dynamics(CSD), finite element method(FEM) and computational fluid dynamics(CFD) in the time domain. The flutter boundaries of AGARD 445.6 wing are verified using developed computational system. For the nonlinear unsteady aerodynamics in high transonic flow region, DES turbulent model using the structured grid system have been applied for the wing model. Characteristics of flutter responses have been investigated for various angle of attack conditions. Also, it is typically shown that the current computation approach can yield realistic and practical results for aircraft design and test engineers.

지진기반 가진효과를 고려한MW 급 풍력발전기 타워의 구조진동 특성연구 (Structural Vibration Characteristics of a MW-Class Wind Turbine Tower Considering Earthquake Base Excitation)

  • 김동만;박강균;김동현;김수현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.616-620
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    • 2009
  • Modern wind turbines have been mainly erected in region where earthquake are rare or normally weak, especially Korea was thought as safety zone from earthquake. But recently, the earthquake occurs more and more frequently. So, the wind turbine design is required the structural and functional stability under the earthquake. The earthquake can influence normal operation, even if a weak earthquake. There are two ways to review the design under earthquake using Computer Applied Engineering (CAE). One is the Response Spectrum Analysis (RSA) the other is Time History Analysis (THA). In this research, dynamic response on time is obtained under the earthquake by taking into account ground accelerogram consistent with the relevant standards applied to the turbine foundation.

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고층건물의 풍하중 유발 진동해석 (Wind Load Induced Vibration Analysis for Tall Structure)

  • 김동현;김유성;김요한;김동만;이종욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.658-659
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    • 2009
  • In this study, fluid-induced vibration (FIV) analyses have been conducted for tall building structure. In order to investigate the aeroelastic responses of tall building due to wind load, advanced computational analysis system based n computational fluid dynamics(CFD) and computational structural dynamics (CSD) has been developed. Fluid domains are modeled using the computational grid system with local grid deforming technique. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method is used for computing the coupled aeroelastic governing equations of tall structure for fluid-structure interaction (FSI) problems. Detailed aeroelastic responses and results are presented to show the physical phenomenon of the tall building.

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공력 Buffet 하중을 고려한 헬리콥터 탐색등의 구조진동해석 (Structural Vibration Analysis of a Helicopter Search Light Considering Aerodynamic Buffet Load)

  • 김요한;김동만;김동현;최희주;박용석;김종건
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.870-875
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    • 2009
  • In this study, computational structural vibration analysis of helicopter search light exposing unsteady buffet load have been conducted using combined advanced numerical methods. Unsteady CFD method based on Navier-Stokes equations is used to predict viscous buffet load due to flow separation effects. Full three-dimensional finite element model is constructed in order to conduct static and structural dynamic analyses of the search light model for two different typical flight speeds. Also, the correct performance of the search light can be physically estimated to examine the actual lighting area considering the effects of structural deformations.

선형 유한요소법과 동역학을 연계한 보의 비선형 거동 해석 (Nonlinear Analysis of Beam Using Linear Finite Element Method and Dynamic Analysis)

  • 장성희;이성수;김창완
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.754-755
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    • 2010
  • 본 논문에서는 선형 유한요소법과 동역학적 해석방법을 연계하여 유연 다물체 보의 거동을 해석하였다. 이 방법은 절대 절점 좌표계를 사용하였고, 몇 가지 수치 예제를 해석해 본 논문에서 설명하는 선형 유한 요소법과 동역학적 연계 해석방법의 타당함을 확인하였다.

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MLS 차분법을 위한 Explicit 동적해석 알고리즘 개발 (Development of Explicit Dynamic Algorithm for MLS Difference scheme)

  • 김경환;윤영철;이상호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.179-182
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    • 2010
  • 본 연구에서는 MLS 차분법을 이용하여 동역학 문제를 해석하기 위한 explicit 동적해석 알고리즘을 제시한다. 격자망이 없는 장점을 부각시키기 위해 이동최소제곱법에 근거한 Taylor 전개로부터 미분근사를 얻고 차분식을 구성했다. 지배 미분방정식의 시간항을 CDM(Central difference Method) 차분하여 빠른 속도로 동적해석을 수행하였다. 수치결과를 통해 본 연구에서 제시한 알고리즘의 정확성과 안정성을 확인할 수 있었다.

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CFD 프로그램 개발자를 위한 메타컴퓨팅 시스템 (The Metacomputing System for CFD Program Developer)

  • 강경우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.43-51
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    • 2001
  • 메타컴퓨팅 시스템은 분산된 컴퓨팅 자원들과 가시화 장비들을 통합하여 사용자가 편리하고 신속하게 작업을 처리할 수 있게 해 주는 환경이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics) 프로그램 개발자들을 위한 메타컴퓨팅 시스템을 개발하였다. 본 시스템에서 사용자는 프로그램을 컴퓨팅 자원에 분산시키고 분산환경에서 컴파일 할 수 있으며 프로그램구조에 적합한 컴퓨팅 자원에서 그 결과를 동영상을 통하여 얻을 수 있다. 본 연구에서는 다음과 같이 두 가지 연구를 수행하였다. 전산유체역학 프로그램의 구조를 이용한 자원선정에 대한 연구, 요소시스템 통합연구. 컴퓨팅 자원 선정을 위해 전산유체역학 프로그램의 구조적인 특징을 이용하였고 실시간 가시화를 위하여 기존의 가시화 도구를 수정하여 통합하였다.

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수전해용 이오노머 분자동역학 모델 개발 (Development of Molecular Dynamics Model for Water Electrolysis Ionomer)

  • 강호성;박치훈;이창현
    • 멤브레인
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    • 제30권6호
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    • pp.433-442
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    • 2020
  • 본 연구에서는 수전해용 ionomer의 분자동역학 전산모사 모델 제작을 위하여, 과량의 물 분자가 존재하는 수전해 시스템의 특성을 반영한 ionomer 모델을 제작한 후, 기존 연료전지용 전해질막 전산모사 조건에 맞춰 제작한 ionomer 모델과 비교하였다. 최종적으로 얻어진 모델은 과불소계 ionomer의 중요 특징 중 하나인 명확한 상분리 및 수화채널이 관찰되었으며, 과량의 물 및 높은 운전 온도 조건에서도 물에 녹지 않고 안정된 구조를 나타내었다. 제조된 ionomer 모델에서는 과량의 물분자로 인한 이온 희석 효과로 이온 전달 성능 감소가 나타났으며, 반대로 수소 기체의 투과는 더 증가할 것으로 분석되었다. 따라서 이러한 수전해 시스템의 특성을 반영한 수전해용 ionomer 분자 구조 설계 전략이 필요하고, 분자동역학 전산모사 연구 시에도 이를 감안한 수전해용 ionomer 모델 제작이 필요하다.