• 제목/요약/키워드: 해석학 강의

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재료 비선형과 연속체 손상역학을 고려한 복합 적층판의 강도 예측 (Strength Prediction on Composite Laminates Including Material Nonlinearity and Continuum Damage Mechanics)

  • 박국진;강희진;신상준;최익현;김민기;김승조
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.927-936
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    • 2014
  • 이 논문에서는 복합 적층판의 점진적 파손해석 기법을 개발하고 검증하였다. 강도 및 강성 예측의 정확성을 높이기 위해 재료 비선형 효과와 연속체 손상역학을 동시에 고려하였다. 파손 시작점과 성장을 예측하기 위한 식으로 Hashin의 판별식이 사용되었으며, 파손 모드는 수지인장/전단, 섬유 인장의 2가지 파손모드를 고려하였다. 비선형 탄성 및 점탄성의 구성방정식을 고려한 평형을 계산하기 위해 Newton-Raphson 방법이 사용되었다. 실험을 통해 얻어진 복합재료 단층의 물성을 이용하여 노치가 없는 시편에 인장력을 가했을 때 예상되는 적층복합재의 강도 및 변형률을 예측하였다. 이 경우 선형 물성과 저하계수만을 고려하여 예측된 강성/강도보다 실험결과에 근사하게 나타남을 확인하였다.

EFDC 모형을 이용한 낙동강에서의 2차원 수리해석 - 보 구간의 유속 및 도달시간 중심으로 - (2-D Hydrodynamic Analysis using EFDC in the Nakdong River - Focused on Velocity and Arrival Time Between Weirs -)

  • 김범진;김병현;한건연
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.36-52
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙동강을 대상으로 EFDC 모형을 구축하고, 2차원 수리해석을 수행하였다. 홍수기와 평수기에 대한 모의를 위해 실측수위, 보 방류량, 지류유입량을 포함하는 실측자료를 이용하였으며, 계산 결과를 관측소에서의 실측수위와 비교함으로서 적용 모형의 정확성과 적합성을 검증하였다. 또한, 계산결과에 대한 PBIAS, RSR, RMSE를 산정하여 모형의 통계적 정량적인 평가도 수행하였다. 모형의 검증 후 보의 일정 방류 시나리오 유량조건을 적용하여 각 보 구간별 평균유속을 산정하였으며, 산정된 평균유속은 유량조사사업단에서 조사한 평균유속과의 비교 및 검증을 실시하였다. 그리고 현장에서 실무적으로 적용 가능한 간편 도달시간 산정방법을 제안하고 그 방법을 적용하여 도달시간을 산정하였으며, 제안 방법은 홍수 예경보 등 현장의 실무에서 실제 적용이 가능할 것으로 기대된다.

Inner Beam의 두께비 및 높이비가 LMTT용 Shuttle Car의 Frame 강도 및 강성에 미치는 영향 (DThe Effect of Thickness Ratio and Hight Ratio of Inner Beam on Strength and Stiffness of Frame in Shuttle Car for LMTT)

  • 한동섭;한근조;이권순;심재준;김태형
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.207-211
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    • 2004
  • LMTT(Linear Motor-based Transfer Technology)는 항만 자동화를 위한 컨테이너 터미널용 수평 이송 장치이며, rail과 shuttle car(mover)에 부착된 stator module로 구성된 PMLSM(Permanent Magnetic Linear Synchronous Motor)에 의해 구동된다. 본 논문은 inner beam과 outer beam의 높이비가 LMTT용 shuttle car의 frame 강도 및 강성에 미치는 영향을 살펴보았다. 설계변수는 inner beam의 단면형상 및 높이비로 설정하였으며, 유한요소해석을 통하여 설계변수가 frame의 강도 및 강성에 미치는 영향을 살펴보았다.

기액이상류의 압력손실과 가스상의 체적분율에 관한 이론적 해석 (A Theoretical Analysis on Pressure Loss and Gas Volumetric Fraction of Gas-Liquid Two-Phase Flow)

  • 최부홍
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.63-69
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    • 2009
  • 가스상의 체적분율과 압력강하는 기액이상류에 대한 이해와 예측에 있어서 매우 중요한 인자이다. 또한 그것들은 산업용 대용량의 열교환시스템 및 선박에 설치되는 보일러 및 냉동시스템의 설계에 있어서 필수적인 항목이다. 따라서 본 논문에서는 파이프의 모든 경사각도에서 기액이상류 가스상의 체적분율과 압력손실을 예측할 수 있는 이론적 해석 방법을 제시한다. 여기서의 이론적 해석은 2유체 층상류 모델을 기초로 하고 있다. 또한 이론적 해석결과와 기존의 실험결과와 비교한 결과에 대해서도 제시한다.

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승용차량 리어도어의 강도 및 피로에 대한 CAE해석 (CAE Analysis on Strength and Fatigue of Rear Door of Passenger Car)

  • 고종현;강대민
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.63-69
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    • 2014
  • This paper studies the strength, fatigue sensitivity, safety factor and lifetimes by means of structural and fatigue analyses of different models of rear doors upon the opening of doors and windows leading to severe fatigue fractures of the window motor components of rear doors. The simulation models were a standard model and other models. The other models, which are denoted here as models I and II, were modified versions of the standard model, with a rib of 3mm and a thickness of 2mm as compared to the standard model. The door was modelled with CATIA V5 and analyzed with the ANSYS program. The material of the rear door was cold rolled steel (DDQ). From the study results, the standard model and model I were confirmed to be less safe upon the opening of the door as compared to the opening of a window in terms of fatigue, but model II was found to be safe for both door and window openings.

준타원형 방정식에 의한 선미에서의 3차원 점성유동의 수치계산 (Numerical Calculations of Three-dimensional Viscous Flows over a stern by the Semi-Elliptic Equations)

  • 강신형;오건제
    • 대한조선학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.11-23
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    • 1989
  • 자유표면을 고려하지 않은 경우 선체주위의 3차원 점성유동을 수치해석하는 전산프로그램을 작성하였다. 복잡한 선체를 합리적으로 처리할 수 있는 body-fitted 좌표계를 사용하고, 난류모델은 $k-\varepsilon$모델을 채택하였다. Reynolds 방정식의 준 3차원 형태를 수치해석하도록 하였다. 작성된 전산프로그램의 합리성과 수치해석적 성능을 파악하기 위하여 단면이 3:1 타원단면의 모델과 SSPA-720 콘테이너 선형을 이용하여 수치해석의 결과와 실험데이터를 비교하였다. 평균속도분포와 압력의 분포는 위 모델의 풍동시험결과와 전반적으로 잘 일치하고 있으나, 난류운동에너지는 선미 부근에서 실제보다 많이 예측되고 있다.

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균일 열부가 하중을 받는 사각판의 자유 진동특성 연구 Part I. 이론 및 유한요소 해석 (Free Vibration Characteristics of the Rectangular Plates under Uniform Thermal Loading Part I. Analytic and FEM analysis)

  • 전병희;강휘원;이영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.97-105
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    • 2011
  • 본 논문에서는 균일 열부가 하중을 받는 사각판의 자유 진동특성을 중첩법에 의한 수치해석과 유한요소 해석을 통하여 연구하였다. 사각판의 재질은 알루미늄, 강재 및 스테인레스강 이다. 부가한 온도 조건은 상온에서부터 $300^{\circ}C$까지 부가하였고, 경계조건은 자유-자유 조건이다. 완전 대칭 모드, 완전 역대칭 모드 및 대칭-역대칭 모드에 대한 해석이 수행되었다.

낙동강 하구 사주 발달에 관한 연구 (A Study on Delta Processes at the Estuary of Nak-Dong River)

  • 김상호;신승호;양상용;이중우
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.26-36
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    • 2003
  • 낙동강 하구의 사주 발달 과정을 과거 관측 자료를 토대로 분석하고, 수치해석기법을 도입하여 파랑의 변화와 이로 인한 해빈류를 계산하여 낙동강 하구역 및 그 인접해역에서의 3차원적인 지형변화를 예측, 하구의 해안선 변화와 사주의 발달과정을 관련시켜 보았다. 실제 지형변화와 수치 실험의 결과를 분석해 본 결과, 이들 해역에서의 해안선 변화 및 사주의 발달은 하구둑의 건설과 같은 인위적인 요소 외에 해빈류의 영향이 크게 작용하며, 장래에는 진우등 하단부와 다대포 해수욕장 전면에서 사주의 발달과 이동이 예상된다.

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초고해상도 도시 홍수 모의의 공간해상별 침수해석 특성 분석 (Spatial resolution effects in hyper-resolution urban flood modeling)

  • 노성진;김보미;이승수;이준학;최현진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.336-336
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    • 2021
  • 기후변화와 도시화로 인한 집중 호우와 불투수층 증가로 도시 홍수의 발생 빈도와 규모가 증가하고 있다. 인적, 물적 자원이 집중되어 있는 도시유역의 특성상 침수가 발생하면 이로 인한 직접적 피해 뿐만 아니라 사회경제적 2차 피해를 발생한다. 도시 홍수로 인한 피해를 줄이고 도시의 재해에 대한 회복력을 키우기 위해서는 관측과 더불어 정확한 모의 기술이 중요하다. 한편, 격자 기반 도시 홍수 모의는 집중 호우에 따른 침수의 시공간적 발생 양상을 물리적으로 해석하는 방법으로, 지표수-우수관거 이중배제 통합 모의, 수치기법, 병렬컴퓨팅, 수질 연계 모의 등의 측면에서 지금까지 많은 발전이 이루어져 왔다. 최근들어 원격탐사 기술의 발달로 공간해상도 1미터 수준 혹은 그 이상의 초고해상도 지형자료가 많은 지역에서 대해 가용해지고 있으며, 도시 홍수 해석에 이와 같은 초고해상도 자료를 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고해상도 지형 및 토지 피복 자료의 공간해상도가 침수해석에 미치는 영향을 분석한다. 도시침수의 두가지 주요 요인인 내수침수와 외수범람 중에서 극한 강우에 의한 내수침수해석 사례만을 주요 연구 범위로 한다. 초고해상도 입력자료의 격자기반 도수 해석 모형으로는 운동파 기반의 2차원 지표 흐름 해석 모형을 적용하고, 초고해상도 모의의 효율적 계산을 위해 하이브리드 병렬 컴퓨팅 기술을 이용한다. 초고해상도 입력자료 적용 사례 대비, 공간해상도 저하에 따라 침수 면적이나 깊이 등에서 어떤 변화가 있는지 정량적으로 검토한다. 또한, 강우의 강도 및 공간분포가 초고해상도 도시 홍수 해석에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 모의 결과로부터 도시 홍수 해석시 거리 단위(street-level) 정확도의 재현을 위해 적정한 공간해상도를 분석하고, 초고해상도 도시 홍수 모의를 이용한 기후변화에 따른 극한 홍수의 도시지역 영향 분석 및 회복력 개선 관련 연구의 가능성에 대해 논의한다.

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2022년 남부지역 수문학적 가뭄위험도 평가: 수문학적 이변량 가뭄 지역빈도해석 중심으로 (Assessment of hydrological drought risk in the southern region in 2022: based on bivariate regional drought frequency analysis)

  • 김윤성;정민규;김태웅;정승명;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권2호
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    • pp.151-163
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    • 2023
  • 본 연구에서는 수문학적 가뭄의 위험도 평가를 위해 이변량 지역빈도해석 방법을 적용하여 2022년 가뭄 빈도를 평가하였다. 현재 우리나라의 수문학 분야에서 사용 가능한 자료의 대부분이 자료연수가 부족하여 기존의 지점빈도해석 수행 시 도출되는 결과의 신뢰도에는 한계가 있다. 본 연구에서는 유입량 자료를 대상으로 지역빈도분석을 수행하였으며, 최종적으로는 가뭄사상의 결합재현기간을 도출하여 가뭄위험도 평가를 위한 각 댐 별 빈도분석을 수행하였다. 본 연구에서 제안되는 Copula 기반 지역빈도해석 모형은 가뭄변량 간의 상관성 및 극치 특성을 효과적으로 반영하는 것을 확인할 수 있었으며, 지역빈도해석모형과 지점빈도해석모형의 적합성 검정 결과의 비교를 통해 지역빈도해석 모형의 장점을 확인할 수 있었다. 결과적으로 2022년에 발생한 낙동강 유역의 수문학적 가뭄사상은 결합재현기간이 8년을 상회하는 것으로 나타났으며 남강댐의 경우 결합재현기간이 20년으로 평가되어 낙동강 유역에서 상대적으로 심한 가뭄이 발생한 것으로 판단된다.