• Title/Summary/Keyword: 2차해석

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Two-D fluid analysis at flow runoff in the dry stream, Jeju island (제주도 건천의 홍수유출시 2차원 흐름해석)

  • Yang, Won-Seok;Yang, Sung-Kee;Kim, Dong-Su
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.587-587
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    • 2012
  • 현재 대부분 하천관리의 흐름해석에서 주가 되었던 1차원 분석은 하천 단면에 따른 횡적인 수면차, 유속분포를 분석할 수 없다는 단점을 가지고 있으며, 특히 유량 및 유속이 급속도로 늘어나는 홍수시에는 그 오차가 더욱 커질 수 있다. 반면에 2차원 모형의 흐름해석은 사행하천의 흐름 특성과 만곡부에서의 종 횡방향 수면경사 및 양안의 수면차와 합류지점의 횡방향 흐름 등의 영향을 고려할 수 있으며 1차원 해석과는 달리 전 단면에 걸쳐 유속 및 수위 분포를 나타낼 수 있어 실제흐름에 가까운 수리량을 얻을 수 있다. 본 연구를 위해 적용된 해석모형인 SMS는 미국 Brigham Young 대학의 환경모형연구실과 미공병단(USACE)의 수로실험국(WES) 등에서 개발한 프로그램으로서 RMA2, RMA4, SED2D 모형 등으로 구성되어 있다. 각각의 모형은 수리 동역학적 해석, 오염물 이송확산 해석, 유사의 이송 및 퇴적 해석이 가능하며 이 중 RMA2를 이용한 2차원 흐름해석을 통하여 보다 적합한 하천관리에 이용가능하도록 하고자 한다. 연구대상 지역은 제주도 한천 하류부로서 제주도 하천 특성상 평상시 건천의 상태를 이루고 있으나 태풍 및 집중호우시 홍수유출이 발생하여 수위가 급격하게 상승하는 양상을 보인다. 대표적인 예로 태풍 '나리'시 최대 일강우량 420mm로 인한 인근 지역에 0.5 ~ 1.5m의 침수흔적을 보이고 있다. 본 연구에서는 2011년 최고수위를 기록한 태풍 '무이파'를 대상으로 하였으며 대상지역의 Kalesto를 이용한 수위-유속 자료를 이용하여 산출된 유량을 경계조건으로 사용하였고 격자망 형성을 위한 지형 데이터는 지형도 및 측량자료를 이용하여 구축하였다. 사용된 대표적인 매개변수는 하상의 조도계수를 나타내는 Manning의 n값과 유체의 밀도, 속도구배, 구조 등 여러 가지의 유체조건에 따라 변하는 성질인 와점성계수(eddy viscosity)로 요약할 수 있으며 Manning의 n값은 하천설계기준에 따른 하천기본계획의 조도계수를 사용하였고 와점성계수는 적합한 흐름 분포를 결정하기 위해 흐름이 안정될 때까지 변화시켜 해석을 시행하였다. 해석결과 만곡부에서는 급한 흐름을 보이고 있으며 최대하폭 구간에서는 완만한 흐름이 나타나 사행하천의 흐름특성과 횡적인 하천단면에 따른 변화, 하상고 차이로 인한 유속분포를 확인할 수 있으며 이는 보다 유용한 하천관리에 이용가능할 것으로 사료된다.

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Non-statistical Stochastic Finite Element Method Employing Higher Order Stochastic Field Function (고차의 추계장 함수와 이를 이용한 비통계학적 추계론적 유한요소해석)

  • Noh, Hyuk-Chun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.2A
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    • pp.383-390
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    • 2006
  • In this paper, a stochastic field that is compatible with Monte Carlo simulation is suggested for an expansion-based stochastic analysis scheme of weighted integral method. Through investigation on the way of affection of stochastic field function on the displacement vector in the series expansion scheme, it is noticed that the stochastic field adopted in the weighted integral method is not compatible with that appears in the Monte Carlo simulation. As generally recognized in the field of stochastic mechanics, the response variability is not a linear function of the coefficient of variation of stochastic field but a nonlinear function with increasing variability as the intensity of uncertainty is increased. Employing the stochastic field suggested in this study, the response variability evaluated by means of the weighted integral scheme is reproduced with high precision even for uncertain fields with moderately large coefficient of variation. Besides, despite the fact that only the first-order expansion is employed, an outstanding agreement between the results of expansion-based weighted integral method and Monte Carlo simulation is achieved.

Numerical Analysis of Flow Characteristics in the Impeller Channel of a Double Suction Pump (양흡입 펌프 회전차 채널 내부 유동 특성 고찰)

  • 김세진;김윤제
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.9 no.2
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    • pp.89-94
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    • 2000
  • 양흡입 펌프 회전차 내부 유동특성을 수치적으로 고찰하였다. 수치계산은 설계점과 2개의 탈설계점에서 이루어졌으며, Patankar에 의해 제시된 SIMPLE 알고리즘을 이용하였다. 설계점에서는 양 회전차 채널 내부에서 대칭 형상을 갖는 이차유동 특성을 발견하였지만, 탈설계점에서는 비대칭 유동특성을 발견하였다. 수치해석 결과로는 유량감소에 따라 양흡입 펌프 회전차 채널내부의 이차유동 특성이 달라진다는 사실을 고찰하였다. 또한 양흡입 펌프 회전차 단면에는 모퉁이 와류가 존재함을 알 수 있었다.

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The Influence of the Application Methods of Direct Analysis Method for the Evaluation of Frame Stability (골조 안정성 평가를 위한 직접해석법의 적용 방법에 따른 영향)

  • Kim, Hee-Dong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.22 no.4
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    • pp.293-303
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    • 2010
  • The purpose of this study was to evaluate the influence of the methods of application of the direct analysis method, using the load amplification factor suggested by the KBC 2009 design code, for the evaluation of frame stability. For this purpose, the direct analysis method was performed for three-story-one-bay and five-story-three-bay unbraced steel frames with various notional loads, bending stiffness reductions, and factor B2s. The results of the analyses were compared with the results of the second-order inelastic analysis to evaluate the influence of the applied methods. The scale of the frame, the axial load ratio, and the axial load distribution pattern were added to the main parameters to investigate the external effects. The research results showed that the influence of the methods of application of the direct analysis method is not significant in the case of the required axial strength and the application of the additional notional loads; and that the application of the factor B2 with the story stiffness concept to the direct analysis method is appropriate for the required flexural strength.

An Analytic Calculation Method for Delay Time of RC-class Interconnects (RC-class 회로 연결선의 지연 시간 계산을 위한 해석적 기법)

  • Kal, Won-Kwang;Kim, Seok-Yoon
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics C
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    • v.36C no.7
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    • pp.1-9
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    • 1999
  • This paper presents an analytic 3rd order calculation methods, without simulations, for delay time of RC-class circuits which are conveniently used to on-chip interconnects. While the proposed method requires comparable evaluation time than the previous 2nd order calculation method, it ensures more accurate results than those of 2nd order method. The proposed analytic delay calculation method guarantees allowable error tolerances when compared to the results obtained from the AWE (Asymptotic Waveform Evaluation) technique and has better performance in evaluation time as well as numerical stability. The first algorithm of the proposed method requires 8 moments for the 3rd order approximation and yields more accurate delay time approximation. The second algorithm requires 6 moments for the 3rd order approximation and results in shorter evaluation time, the accuracy of which may be less than the first algorithm.

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3-Dimensional Model for Pulverized Coal Combustion (미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응장 해석을 위한 3차원 모델)

  • 이경옥;서경원;최병선
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.76-86
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    • 1992
  • A three-dimensional model has been developed for pulverized coal combusters and gasifiers. Coal devolatilization, heterogeneous char oxidation, gas particle interchange, radiation, gas phase oxidation, primary and secondary stream mixing, and heat losses are considered. A finite difference method was used to solve the ordinary non-linear differential equations. The effects of primary and secondary stream flow ratio and coal particle size are investigated.

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The Comparison of Frame with Rigid Connections and Semi-rugid Connections using the RPH-2DF (수정소성힌지해석을 이용한 강접합 골조와 반당접합 골조의 비교)

  • Son, Seong Yong;Lee, Sang Sup;Moon, Tae Sup
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.5
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    • pp.535-545
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    • 2001
  • A refined method of analysis which is called the Advanced Analysis has been introduced This method is to consider the intial member imperfection residual stress and second-order effects so as to estimate the overall behavior of steel frame accurately Based on the refined plastic hinge method that is more suitable and practical in design practice. the program RPH-2DF is coded using the log model which represents the moment-rotation relationship of connection. The validity of this program is examined by frame test data. Finally to investigate the difference between behaviors of rigid and semi-rigid frame. the 10-story frame analysis results designed by MIDAS-GEN v4.2.2 are compared with the results by RPH-2DF.

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Magnetic Field Analysis of Anisotropic Steel Sheet using (B, ${\theta}_B$) Method ((B, ${\theta}_B$)법을 이용한 이방성 전기강판의 자계 분포 해석)

  • Yoon, Hee-Sung;Li, Wei;Koh, Chang-Seop
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04c
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    • pp.74-76
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    • 2008
  • 일반적으로 이방성 전기강판의 자계 해석시, 자속밀도와 자계세기의 위상차를 고려하지 않고 그 크기만을 이용하여 자계 분포를 해석한다. 자속밀도와 자계세기는 그 방향이 같지 않기 때문에 유한요소 해석시, 반드시 그 위상차가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 (B, ${\theta}_B$)법을 이용하여 2차원 자기 특성이 고려된 이방성 전기강판의 자계 분포를 해석하고, 그 결과를 일반적인 유한요소 해석 결과와 비교한다.

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A Study on the Analysis of Plane Framework Considering Nonlinearity of Member and Rotational Stiffness of Connections Joining the Beams to the Columns (부재 비선형과 접합부의 회전강성을 고려한 골조의 해석에 관한 연구)

  • 김경수;윤성기
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.319-329
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    • 1999
  • 본 연구에서는 골조의 안정과 구조적인 거동에 영향을 미치는 2차 효과에 의한 기하학적 비선형 문제, 세장비가 작은 부재 단면의 소성, 보-기둥 접합부의 상태, 그리고 부재 내부에 발생되어 있는 기하학적 초기결함을 고려한 복합적인 비선형 해석프로그램을 개발하여, 철골조 구조물의 거동을 근사적으로 예측하고자 한다. 그리고, 각 비선형 해석의 신뢰성을 검증하고, 상호관계를 파악되기 위해서 각 해석에 따른 좌굴하중과 거동을 비교 검토한다.

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Insulation Characteristic Analysis of SF6 Voltage Transformer between Windings (SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석)

  • Son, Ju-Wan;Hahn, Sung-Chin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1063-1064
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    • 2011
  • GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.

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