• Title/Summary/Keyword: 체적격자변형

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A Volume Grid Deformation Code for Computational fluid Dynamics of Moving Boundary Problems (이동경계문제의 전산유체역학을 위한 체적격자변형코드)

  • Ko, Jin-Hwan;Kim, Jee-Woong;Byun, Do-Young;Park, Soo-Hyung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.11
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    • pp.1049-1055
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    • 2008
  • Modern multidisciplinary computational fluid dynamics often incorporates moving boundaries, as would be required in the applications such as design optimization, aeroelasticity, or forced boundary motion. It is challenging to develop robust, efficient grid deformation algorithms when large displacement of the moving boundaries is required. In this paper, a volume grid deformation code is developed based on the finite macro-element and the transfinite Interpolation, and then interfaces to a structured multi-block Navier-Stokes in-house code. As demonstrated by an airfoil with pitching motion, the hysteresis loops of lift, drag and moment coefficients of the developed method are shown to be in good agreement with those of experimental data.

The Effect of Fiber Volume Fraction Non-uniformity in Thickness Direction on the Buckling Load of Cylindrical Composite Lattice Structures (두께 방향 섬유체적비 불균일이 원통형 복합재 격자 구조 좌굴하중에 미치는 영향)

  • Kong, Seung-Taek;Jeon, Min-Hyeok;Kim, In-Gul;Lee, Sang-Woo
    • Composites Research
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    • v.34 no.2
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    • pp.129-135
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    • 2021
  • In this paper, in order to examine the effect of fiber volume fraction non-uniformity in thickness direction on the buckling load of cylindrical composite lattice structures, we modified the equation of buckling load of the cylindrical composite lattice structures proposed by Vasiliev. The thickness of each layer of the rib was varied by fiber volume fraction, and material properties were applied differently by using the rule of mixture. Also, we performed linear buckling analysis by varying the structure size, thickness, and average value of the fiber volume fraction of finite element model. Finally, by comparing the calculation results of the buckling load of the equivalent model using the modified buckling load equation and the results of the finite element analysis, we found that the fiber volume fraction non-uniformity in thickness direction can reduce the buckling load of the cylindrical composite lattice structure.

Computation of Two-Fluid Flows by Finite Volume Method and Discussion on Wave Breaking (유한체적법에 의한 이층류 계산 및 쇄파에 관한 토의)

  • Milovan Peric
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.14 no.1
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    • pp.11-16
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    • 2000
  • 수중날개를 대상으로 임의로 변형하는 이층류의 수직계산을 수행하였다. 계산은 비구조격자와 접면포착법을 이용하여 자유표면의 형상을 결정하였다 본 연구에 의하면 낮은 물속 깊이와 높은 프루드수에서 쇄파현상이 발생하였다 수중날개에 대하여 쇄파형상의 효과를 연구하였고 실험값과 계산값을 상호비교함으로서 격자의 민감성을 수직적으로 확인하였다.

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Unstructured Finite-Volume Analysis of Vaporization Characteristics of Fuel Droplets in Laminar Flow Field (비정렬 유한체적법을 이용한 유동장 내의 연료액적 증발 특성 해석)

  • Kim, T.J.;Kim, Y.M.;Sohn, J.L.
    • Journal of ILASS-Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.13-22
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    • 2000
  • The present study has numerically analyzed the vaporization characteristics of fuel droplets in the high temperature convective flow field. The axisymmetric governing equations for mass, momentum, energy, and species are solved by an iterative and implicite unstructured finite-volume method. The moving boundary due to vaporization is handled by the deformable unstructured grid technique. The pressure-velocity coupling in the density-variable flows is treated by the SIMPLEC algorithm. In terms of the matrix solver, Bi-CGSTAB is employed for the numerically efficient and stable convergence. The n-decane is used as a liquid fuel and the initial droplet temperature is 300K. Computations are performed for the nonevaporating and evaporating droplets with the relative interphase velocity(25m/s). The unsteady vaporization process has been simulated up to the nondimensional time, 25. Numerical results indicate that the mathematical model developed in this study succesfully simulates the main features of the droplet vaporization process in the convective environment.

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Compression Test of Subelement and Tension Test of Hoop Ring for Stiffness Evaluation of Conical Composite Lattice Structures (콘형 복합재 격자 구조의 강성 평가를 위한 Subelement의 압축 시험 및 후프 링의 인장 시험)

  • Jeon, Min-Hyeok;Kong, Seung-Taek;No, Hae-Ri;Kim, In-Gul;Lee, Sang-Woo
    • Composites Research
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    • v.33 no.3
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    • pp.169-175
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    • 2020
  • The compression and tension test were performed to evaluate the stiffnesses of the conical composite lattice structures and results of test were compared with finite element analysis results. Because of difficulty to perform simple tension and compression test due to conical shape, suitable specimens and jig for test were made. Subelements extracted from the structure were prepared for compression test. Compression test of subelement was performed and compressive strains in fiber direction were measured. Compressive stiffness of the helical rib was verified by finite element analysis results. For stiffness of hoop rib, hoop ring specimens were extracted from the structure. Tension test of hoop ring specimen was performed to apply bending deformation to hoop rib. Stiffness of hoop rib was verified by finite element model considering various fiber volume fraction in thickness direction.

EDISON CFD를 이용한 2차원 선박단면 형상의 입수 충격에 대한 연구

  • Jang, Dong-Jin;Choe, Yeong-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.560-565
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    • 2016
  • 최근 대형 컨테이너선의 개발이 지속적으로 이루어짐에 따라 슬래밍에 의한 선수 및 선미의 구조안정성 문제가 대두되고 있지만 설계 단계에서 슬래밍에 대해 고려하기에는 현상의 복잡성으로 인해 어려움이 많았다. 이를 위해 KRISO에서 시행된 WILS JIP의 선수 단면 형상 및 선미 단면인 쐐기 형상으로 격자를 생성하여 EDISON CFD 다상유동 해석자를 통해 수치해석을 시도하였다. 기존 방식과 달리 계산 시간 절감을 위하여 격자 변형 기법을 적용하지 않고 모형 시험결과를 기반으로 한 유입류 조건을 설정하여 입수 충격 문제를 해석해보았다. 그 결과, 선미 형상의 경우 선행연구와 유사하게 실험 결과에 근접한 유체 충격력을 정량적으로 얻어낼 수 있었다. 선수 형상의 경우에서는 구상 선수로 인해 파생되는 센서 위치별 충격력의 변화를 확인할 수 있었으며, 실제 유동에 가까운 유동 형상과 슬래밍에 의한 충격력을 개략적으로 구할 수 있었다.

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A Numerical Validation for Incompressible Two-phase Flow using CLSVOF and Artificial Compressibility Methods (CLSVOF과 가상압축성 기법을 이용한 비압축성 2상 유동 수치해석 검증 연구)

  • Yoo, Young-Lin;Choi, Jeong-Yeol;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.71-79
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    • 2017
  • A numerical analysis of the liquid-gas two-phase flows has been conducted. The incompressible equations of the two-phase flows were solved by the artificial compressibility method with the CLSVOF interface capturing method. To analyze the grid dependency of CLSVOF, a numerical analysis of Zalesak's disk and three-dimensional liquid deformation problem were carried out, and the reconstruction of deformation was investigated. The Rayleigh-Taylor instability was numerically analyzed by applying the equations of incompressible two-phase flow, and the surface instability was observed.

Determination of the Fatigue Limit by Using a Tensile Testing Data (인장 실험 데이터를 이용한 피로한도 결정에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Hun;Kim, Hak-Yun;O, Heung-Guk;Jin, Eok-Yong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.155-159
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    • 2000
  • Microstructural processes during high cycle fatigue are investigated according to plastic-strain hardening, crack formation, crack propagation and fracture. It is shown that the fatigue test resembles the uniaxial tensile test. The logarithm of the number of cycles to failure is proportional to the elongation in the tensile test. Under high cycle fatigue test, the strain is normally elastic. If the strain is absolutly elastic, fatigue could not result. But this is over simplication. Nearly all metals undergo a minor amount of plastic strain even at low stress. Damage accumulation leadling to crack formation can continue in the persistent slip bands at very low average plastic strain amplitude. In the ten­s sile test the overall specimen follows the failure procedure whilst in the high cycle fatigue test the local persistent slip band follows the failure procedure. However accumulations of strain per unit volume in the deforming region before failure in both cases are equal locally.

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Sweep-based Free-Form Deformation (스윕기반 자유형상변형)

  • Yoon, Seung-Hyun;Kim, Myung-Soo
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.11 no.2
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    • pp.40-46
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    • 2005
  • 본 논문에서는 스윕곡면(sweep surface)을 기반으로 복잡한 3차원 물체의 형상을 변형하는 새로운 자유형상 변형(free-form deformation)기법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 방법은 기존의 격자점(control lattices)을 조정하는 체적기반의 방법에 비해 스윕기반의 절차적 (procedural) 모델링 기법의 직관성을 활용하여 사용자에게 보다 효율적인 형상변형 기법을 제공한다. 3차원 물체의 정점들은 스윕곡면의 단면(cross-section)에 바인딩(binding) 되어 곡면의 변화에 따라 형상변형을 한다. 본 논문에서 제시한 스윕기반 형상변형 기법은 3차원 물체를 부분적으로 변형하는 기법과 계층구조를 기반으로 전반적인 형상을 변형하는 기법으로 구분된다. 부분적인 형상변형 기법은 스윕곡면을 구성하는 성분의 다단계(multi-level) 표현을 통하여 사용자에게 다중해상도(multi-resolution) 형상변형 기능을 제공한다. 계층구조에 기반한 형상변형 기법은 복잡한 3차원 물체를 위상구조에 따라 여러 계층으로 분할하고, 각 부분의 형상을 근사하는 스윕곡면들을 생성한다. 분할된 각 부분의 정점(vertices)들은 해당 스윕곡면에 바인딩 되어 스윕곡면의 단면의 변화를 따르게 된다. 이러한 상황하에서 스윕곡면들은 3차원 물체의 계층구조에 따라서 서로 상호작용(interaction)을 하게 되고, 결과적으로 3차원 물체의 각부분은 상호반응적 형상변형을 한다. 이러한 계층구조에 기반한 상호반응적 형상변형 기법은 사용자의 의도에 부합하는 보다 사실적이고 기능적인 형상변형을 가능하게 한다. 본 논문에서는 다양한 3차원 물체에 대한 실험을 통해 제시된 방법의 효율성을 입증한다. 결과 막성 사구체병증과 같은 신질환이 발견될 수 있으므로 신조직검사의 적응증에 합당한 경우 적극적인 신조직검사를 시행하여 원인 질환을 찾는 노력이 필요할 것으로 사료된다.. 남아가 75명으로 남녀비는 3.6:1을 보였다. 임상병리학적 분류상 일차성 신증후군이 89명(92.7%), 이차성 신증후군이 7명(7.3%)이었으며 일차성 신증후군에서 minimal change nephrotic syndrome이 71명으로 79.8%, focal segmental glomerulosclerosis 11.2%, mesangial proliferation 4.5%, membranoprolifrative glomeulonephritis 3.4%, membranous nephropathy 1명 1.1%이었으며 2차성 신증후군은 $Henoch-Sch\"{o}nlein$ nephritis가 3례로 가장 많았다. 미세변화 신증후군 71명 중 비재발군이 16명으로 22.5%, 비빈발 재발군 49.3%, 빈발 재발군 18.3%, 스테로이드 의존군 9.9%를 보였다. 결론 : 대전시에서의 신증후군 환아의 발생빈도는 15세이하 소아 10만명당 약 5명으로 추정되었으며 10여 년전과 비교하여 큰 변화를 보이지는 않았다. 또한 저자들의 임상병리학적 연구결과가 다른 문헌에서 보고된 소아 신증후군의 연구결과와 큰 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다. 자극에 차이가 있지 않나 추측되며 이에 관한 추후 연구가 요망된다. 총대장통과시간의 단축은 결장 분절 모두에서 줄어들어 나타났으나 좌측결장 통과시간의 감소 및 이로 인한 이 부위의 통과시간 비율의 저하가 가장 주요하였다. 이러한 결과는 차가운 생수 섭취가 주로 결장 근위부를 자극하는

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Simulation of dynamic fracture and fluid-structure interaction in solid propellant rockets : Part 1 (theoretical aspects) (고체추진로켓 내부에서 발생하는 동적 파괴 현상과 유체-고체 상호작용의 시뮬레이션 - Part 1 (이론적 측면))

  • Hwang, Chan-Gyu
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.286-290
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    • 2008
  • This paper summarizes the components of an explicit aeroelastic solver developed especially for the simulation of dynamic fracture events occurring during the flight of solid propellant rockets. The numerical method combines an explicit Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) version of the Cohesive Volumetric Finite Element (CVFE) scheme, used to simulate the spontaneous motion of one or more cracks propagating dynamically through a domain with regressing boundaries, and an explicit unstructured finite volume Euler code to follow the flow field during the failure event. A key feature of the algorithm is the ability to adaptively repair and expand the fluid mesh to handle the large geometrical changes associated with grain deformation and crack motion.