• Title/Summary/Keyword: 해석 기법

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Hypersonic flow calculations using AUSMPW+ and Shock-Aligned Grid Technique (AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자 기법을 이용한 극초음속 유동장 해석)

  • Kim K. H.;Kim C.;Rho O. H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.05a
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • 극초음속 유동장의 정확한 해석을 위해 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 포착시 생기는 수치오차를 제거하기 위해 충격파 정렬 기법(Shock-Aligned Grid Technique)을 개발하였다. AUSMPW+ 수치기법은 자체 수치점성이 적은 수치기법으로 점성 경계층 계산시 정확한 계산결과를 보여주며 기존의 AUSM 계열이 가지는 문제점인 물성치의 진동 현상을 제거한 수치기법이다. 원통형과 무딘 물체 주위의 극초음속 유동장 해석을 통해 공력이 진동현상 없이 정확하게 계산됨을 확인하였다. 그리고 충격파 정렬 기법의 특성을 파악하기 위해 충격파 반사문제와 충격파-충격파 상호작용 문제를 해석하여 수치오차 없이 충격파를 포착할 수 있음을 보였다. 또한 화학적 평형 비평형 유동 영역까지 충격파 정렬 격자 기법을 확장하였다.

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Convergence Study of the Multigrid Navier-Stokes Simulation: I. Upwind Schemes (다중 격자 Navier-Stokes 해석을 위한 수렴 특성 연구 : I. 상류 차분 기법)

  • Kim, Yoon-Sik;Kwon, Jang-Hyuk
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • This study concentrates on the upwind schemes for convergence acceleration of the multigrid method for the Navier-Stokes equations. Comparative study of the upwind schemes in the Fourier space has been performed to identify why the second-order upwind scheme with enlarged stencil can be preconditioned better than the classical second-order upwind scheme. The full-coarsening multigrid method with implicit preconditioned multistage scheme has been implemented for verification of analysis. Numerical simulations on the inviscid and turbulent flows with the Spalart-Allmaras turbulent model have been performed. The results showed consistent trend with the analysis.

Design Sensitivity Analysis of Frequency Response Using Krylov Subspace Based Model Reduction (Krylov 부공간 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석)

  • Han, Jeong-Sam
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.131-134
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    • 2009
  • Krylov 부공간 모델차수축소법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답 해석의 효율적인 계산에 많이 사용되고 있는 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 Krylov 부공간 축소기법을 이용한 관심 주파수영역에 대한 주파수응답 해석 및 이를 통하여 계산된 주파수응답의 여러 가지 설계변수에 대한 설계민감도 해석방법을 제안하였다. 일반적으로 구조물의 주파수응답을 고려한 최적설계를 위해서는 설계변수에 대한 관심 주파수영역에서의 주파수응답 및 그의 민감도 정보가 요구되므로, 고려하는 유한요소모델이 대형일 경우에 관심 주파수영역에서의 반복적인 해석으로 인한 계산비용의 문제가 대두된다. 본 논문에서는 축소모델을 이용하여 주파수응답과 주파수응답의 설계민감도 해석을 수행하여 계산의 효율성을 극대화하였다. 민감도 계산에는 시간측면과 구현의 용이성 측면에서 장점이 있는 준해석적 방법을 이용하였다. 수치 예제를 통하여 축소기법을 이용한 주파수응답의 설계민감도 해석 결과를 유한차분법에 근거한 민감도 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 이용하는 경우, 주파수응답을 고려한 최적설계를 계산비용 측면에서 매우 효율적으로 수행할 수 있을 것이다.

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Uncertainty Analysis for Parameter Estimation in Rainfall Frequency Analysis using Bootstrap (Bootstrap을 이용한 강우빈도해석에서의 매개변수 추정에 대한 불확실성 해석)

  • Seo, Young-Min;Jee, Hong-Kee;Lee, Soon-Tak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1406-1411
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    • 2009
  • Bootstrap 기법은 통계학적 추정치의 정확도 또는 불확실성을 평가하기 위한 컴퓨터 기반 리샘플링 기법으로서 플러그인 원칙을 이용하여 요약통계치의 표준오차 및 신뢰구간을 추정하며, Bootstrap 기법 중 BCa 기법은 다른 Bootstrap 기법들에 비해 적합도 기준면에서 훨씬 우수한 결과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 강우빈도해석에서 확률분포의 매개변수 추정에 대한 불확실성 고려한 확률강우량의 산정 및 불확실성의 영향을 평가하기 위하여 Bootstrap 기법 중 비매개변수적 BCa 기법에 기반한 불확실성을 고려한 강우빈도해석모델 구축 및 적용을 통해 홍수위험평가 및 수자원 계획 등에 있어서 불확실성 표현 및 처리기법을 제시하였다.

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Application and Verification of Coupled Analysis of Piled Piers (교량 말뚝기초 해석기법의 적용성 분석)

  • Won Jin-Oh;Jeong Sang-Seom
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.21 no.4
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    • pp.123-134
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    • 2005
  • A coupled three-dimensional pile group analysis method (YSGroup) was developed considering nonlinear pile head stiffness matrices and compared with other analytical methods (elastic displacement method, Group 6.0 and FBPier 3.0). In this method, a pile cap was modelled by four-node flat shell element, a pier was modelled using 3 dimensional beam element, and individual piles were modelled as beam-column elements. Through the comparative studies on a piled pie. subjected to lateral loads in linear soil, it was found that present method (YSGroup), elastic displacement method and Group 6.0 gave similar results of lateral pile head displacement, but FBPier 3.0 was estimated to show somewhat larger displacements than those from the three methods. Displacements of superstructure (pier), including nonlinear soil behavior, could be estimated by present method (YSGroup) and FBPier 3.0 because these two methods modelled the superstructure directly by finite element techniques. It was found that pile groups in pinned pile head condition had a tendency to cause excessive rotation of the pile cap.

A Study on the 3D Analysis of Driven Pile Penetration Based on Large Deformation Technique (Coupled Eulerian-Lagrangian) (대변형 해석기법(Coupled Eulerian-Lagrangian)을 이용한 항타 관입성 모사의 3차원 해석)

  • Ko, Jun-Young;Jeong, Sang-Seom;Lee, Seung-Yeon
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.31 no.8
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    • pp.29-38
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    • 2015
  • This paper presents the application of the Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) numerical technique to simulate the driving of open-ended piles into sandy soil. The main objective of this study was to investigate the applicability of CEL technique to the behavior of the driven pile penetration. Comprehensive studies to verify the behavior of driven pile penetration are presented in this paper. Through comparison with results of field load tests, the CEL methodology was found to be in good agreement with the general trend observed by in situ measurement, and the CEL approach accurately simulated the behavior of driven pipe piles.

The Study on Application of Regional Frequency Analysis using Kernel Density Function (핵밀도 함수를 이용한 지역빈도해석의 적용에 관한 연구)

  • Oh, Tae-Suk;Kim, Jong-Suk;Moon, Young-Il;Yoo, Seung-Yeon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.39 no.10 s.171
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    • pp.891-904
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    • 2006
  • The estimation of the probability precipitation is essential for the design of hydrologic projects. The techniques to calculate the probability precipitation can be determined by the point frequency analysis and the regional frequency analysis. The regional frequency analysis includes index-flood technique and L-moment technique. In the regional frequency analysis, even if the rainfall data passed homogeneity, suitable distributions can be different at each point. However, the regional frequency analysis can supplement the lacking precipitation data. Therefore, the regional frequency analysis has weaknesses compared to parametric point frequency analysis because of suppositions about probability distributions. Therefore, this paper applies kernel density function to precipitation data so that homogeneity is defined. In this paper, The data from 16 rainfall observatories were collected and managed by the Korea Meteorological Administration to achieve the point frequency analysis and the regional frequency analysis. The point frequency analysis applies parametric technique and nonparametric technique, and the regional frequency analysis applies index-flood techniques and L-moment techniques. Also, the probability precipitation was calculated by the regional frequency analysis using variable kernel density function.

A Study to Develop a Practical Probabilistic Slope Stability Analysis Method (실용적인 확률론적 사면안정 해석 기법 개발)

  • 김형배;이승호
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.5
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    • pp.271-280
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    • 2002
  • A probabilistic approach to identify the effects of uncertainties of soil strength parameters on searching a critical slip surface with the lowest reliability is introduced. In general construction field, it is impossible for the engineer to always gather a variety of statistical information of soil strength parameters for which lots of laboratory and in-situ soil testing are required and to use it with enough statistical knowledge. Thus, in order that the engineer may easily understand the probabilistic concept for the slope stability analysis, this study proposes a combined procedure to incorporate the engineering probabilistic tools into the existing deterministic slope stability analysis methods. Using UTEXAS 3, a slope stability analysis computer program developed by U.S. Army Corps of Engineers (U.S. COE), this study provides the results of this probabilistic slope stability analysis in terms of probability of failure or reliability index. This probabilistic method f3r slope stability analysis appears to yield more comprehensive results of slope reliability than does existing deterministic methods with safety factors alone.

Time-varient Slope Stability Model for Prediction of Landslide Occurrence (산사태 발생 예측을 위한 시변 사면안정해석 모형)

  • An, Hyunuk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.33-33
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    • 2016
  • 산사태 발생 예측은 재해를 예방하고 대처하기 위한 가장 근본적이며 효과적인 방법이나, 과학기술의 발전과 많은 노력에도 불구하고 아직 산사태의 발생 장소와 시기를 예측하는 것은 매우 어려운 일이다. 산사태 발생 예측 기법은 크게 경험론적 지수기법, 통계적 해석기법, 물리적 해석 기법으로 나뉠 수 있다. 이 세 방법은 각기 장단점이 있으나 일반적으로 후자로 갈수록 많은 데이터가 요구되고, 해석에 시간이 필요하며, 보다 신뢰할만한 결과를 도출할 수 있다. 경험론적 지수 기법은 국내에서 실무적으로 널리 활용되고 있으며, 통계적 해석기법에 관한 연구도 수행된 바 있다. 하지만 이 두 방법론은 일정량 또는 일정강도 이상의 강우 발생 시 산사태의 발생 위험도를 공간적으로 예측할 수 있으나, 산사태의 발생 시점과 연속적인 강우량 또는 강우강도의 관계를 정량적으로 분석하기 힘든 한계가 있어 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 무한사면안정 모형과 토양수분침투 모형을 결합한 시변 사면안정모형들이 활용되기 시작하고 있다. 대표적으로는 TRIGRS가 있으며, 이 모형에서는 선형화한 1차원 Richards 방정식의 해석해를 활용하여 토양수분량을 계산한 후 이 정보를 무한사면안정모형에 반영하여 시변적인 사면안정도를 구하고 있다. 하지만 Richards 방정식을 선형화하기 위해서 제한된 토양수분-압력 관계식이 사용되며, GUI가 제공되지 않아 전처리 및 후처리가 번거로운 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 개선하기 위해 3차원 Richards방정식을 수치적으로 계산하여 보다 다양한 토양수분-압력 모형과 초기조건을 반영할 수 있게 하였다. 또한 GUI를 지원하여 사용자가 보다 손쉽게 해석모형을 사용할 수 있도록 하였다.

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Turbulent Flow Simulations on 2-Dimensional Ground Effect Part I. Verification on the Overlap Grid Method (2차원 지면 효과에 대한 난류 유동장 해석 Part I. 중첩 격자 기법 적용에 대한 연구)

  • Kim, Yoon-Sik;Lee, Jae-Eun;Kim, Eu-Gene;Kwon, Jang-Hyuk
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.8
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    • pp.661-669
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    • 2007
  • Study on the feasibility assessment for applying the overlap grid method to numerical calculations on the ground effect has been performed. The objective of the present study is to settle the problem in the grid generation process. A low Mach number preconditioned turbulent flow solver using the overlap grid and the multi-block grid methods has been developed and applied to the ground effect simulation around the RAE 101 airfoil. It has been verified that the overlap grid method not only can provide sufficiently accurate solutions but also work out the grid generation problem in the ground effect simulations.