• Computers and Concrete
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• 제31권6호
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• pp.561-570
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• 2023

In this paper, the structural performance of RC and HPFRCC slabs exposed to a TNT explosion were numerically investigated. A finite element model was established using the MM-ALE method in the LS-DYNA program to simulate a near-ground TNT explosion at a scaled distance of 1.08 m/kg³. The K&C model was calibrated to exactly reflect the material properties of HPFRCCs that were developed in KICT and KNU. Numerical and experimental results were compared for the damage distribution and failure shape of the slabs. Based on the verified numerical model, a parametric study was carried out to demonstrate the effects of compressive strength and thickness of the slab on the blast resistance. In particular, the spallation failure on the back side of the slab is greatly dependent on the thickness. Finally, additional numerical simulations were conducted to explore the variation in blast pressure characteristics according to the scaled distance and explosive shape. It was confirmed that the pressure induced by cubic TNT was more destructive to the slab than cylindrical and spherical TNT in a nearfield explosion.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권1호
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• pp.1-9
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• 2021

경제성장과 함께 급증한 산업구조물이 노후화됨에 따라 철 구조물 해체 수요가 증가하고 있으며, 선형 성형폭약의 관통 성능개선에 관한 연구가 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 자체 제작한 성형폭약 장약 용기 내 사용하는 폭약의 종류와 기폭방식이 강재 절단 성능에 미치는 영향과 근접한 성형폭약에 미치는 영향에 대한 수치해석적인 분석을 수행하였다. 수치해석에는 폭발에 의한 재료의 대변형 해석이 가능한 ANSYS사 LS-DYNA를 사용하였으며 기체, 액체, 고체의 유동해석에 특화된 ALE(Arbitrary-Lagrange-Eulerian) 모델이 적용된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.181-186
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• 2006

본 논문에서는 Freak Wave의 생성원인에 대하여 간략히 논의하였으며, 이 중 파랑-조류 비선형 상호작용에 대한 이론 및 수치적 해석기법의 역사와 장단점 등을 기술한다. 본 연구에서는 파랑-조류 상호작용에 대한 수치모델링 및 해석 기법을 개발하고 있다. 개발 중인 수치해석 기법은 공간적으로 불균일한 조류와 파랑의 비선형 상호작용을 해석하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 유동현상을 모델링하였으며, 이산화를 위하여 스펙트랄요소법(Spectral Element Method; SEM)을 이용하였다. 또한 자유표면의 운동을 효과적으로 기술하기 위하여 ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)기법을 사용하였다. 본 연구의 유동 모델과 수치해석기법의 과정과 특성, 그리고 장점 등에 대하여 논의하였으며, 초기적인 수치해석 결과를 제시하였다. 이를 바탕으로 개발된 수치해석기법의 정확성 및 수렴성을 확인할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.55-62
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• 2015

성형작약탄에 의해 발생되는 금속제트에 대전류 펄스가 인가되면 금속제트 내 외부에 전자기장이형성 되고 생성된 전자기장에 의해 전자기력이 작용하여 금속제트를 분산 및 산란시키게 된다. 대전류펄스 인가장치는 RLC 회로로 구성되어 있고 두 전극판 사이로 금속제트가 관통되어 진행할 때 대전류펄스가 흐르게 된다. 본 연구에서는 ALE 기법을 이용한 2 차원 축 대칭 해석을 통해 두 전극판을 통과할 때의 금속제트 단면 형상을 예측하고, 2 차원 해석 모델에서 얻어낸 금속제트 단면을 3 차원 유한요소 모델로 재구성하여 금속제트에 전류를 직접 인가하였다. 또한, 유한요소해석을 통하여 금속제트에 직접적으로 대전류 펄스를 인가시켜 금속제트의 변형된 형상과 발생하는 전자기력을 계산하였으며, 금속제트의 산란을 일으키는데 영향을 주는 대전류 펄스의 주요 설계변수 특성에 대하여 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권3호
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• pp.393-410
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• 2015

Two dimensional numerical models and physical models have been developed to study the highly nonlinear interactions between waves and breakwaters, but several of these models consider the effects of the structural dynamic responses and the shape of the breakwater axis on the wave pressures. In this study, a multi-material Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) method is developed to simulate the nonlinear interactions between nonlinear waves and elastic seawalls on a coastal rubble mound breakwater, and is validated experimentally. In the experiment, a solitary wave is generated and used with a physical breakwater model. The wave impact is validated computationally using a breakwater - flume coupling model that replicates the physical model. The computational results, including those for the wave pressure and the water-on-deck, are in good agreement with the experimental results. A local breakwater model is used to discuss the effects of the structural dynamic response and different design parameters of the breakwater on wave loads, together with pressure distribution up the seawall. A large-scale breakwater model is used to numerically study the large-scale wave impact problem and the horizontal distribution of the wave pressures on the seawalls.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.286-290
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• 2008

본 논문은 고체 추진 로켓의 연소 중에 발생하는 고체추진체의 동적 파괴 현상 및 유체-구조 상호작용을 시뮬레이션 하기 위한 프로그램 개발에 대한 것이다. 개발된 프로그램은 구조해석을 위한 CVFE (cohesive Volumetric Finite Element) 방법과 외재적 ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) 방법을 응용한 유한요소법 코드와 유동해석을 위한 외재적 비정렬 유한 체적 오일러 코드(Explicit Unstructured Finite Volume Euler code)로 구성된다. 개발된 프로그램의 또 다른 중요한 특징은 균열의 전파와 고체추진체의 변형에 따라 생기는 추진제 형상의 대변형이 발생할 때, 새로 생긴 유체 영역에서의 격자의 확장과 복구되는 능력이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.47-54
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• 2006

본 연구에서는 Lagrangian 단계와 Remap 단계로 이루어진 Two-step Eulerian 기법에 적용되는 수치기법에 대해 살펴보고, 이를 구현하였다. 요소 값은 donor cell 과 van Leer 기법으로 이류처리 하였고, 절점 값은 Simplifed ALE [SALE] 기법으로 이류처리 하였으며, 재료 경계면은 Simple Line Interface Calculation [SLIC] 기법으로 결정하였다. 또한, 프로그램 구현 과정과 Lagrangian 단계와 Remap 단계의 연결 시 주의 깊게 고려해야할 사항들에 대해 자세히 기술하였다. 본 연구를 통해 구현된 Two-step Eulerian 코드의 검증을 위해, 순수 Lagrangian 기법, 그리고 상용코드의 결과와 비교하여 해석 결과의 정확성을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.19-21
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• 2005

EPCglobal은 RFID와 관련된 다양한 분야의 표준화를 주도하고 있으며 응용 표준으로써 Tag 정보의 운용을 위한 미들웨어 표준인 ALE Specification을 제시하였다. ALE의 ECSpec은 애플리케이션이 미들웨어에 등록하는 이벤트 필터링을 위한 스펙으로써 일정 시간동안 반복적으로 수행되는 연속 질의와 유사한 특성을 가진다. ECSpec을 연속질의로 변환할 때 해당질의의 WHERE절이 가지는 Predicate는 매우 긴 길이를 가지는 Long Interval이 된다. 이러한 특성은 기존의 질의 색인들의 삽입과 검색 성능을 저하시키는 문제점을 가진다. 이 논문에서는 ECSpec을 연속 질의의 형태로 변환하고 해당 질의가 기지는 Predicate인 2D Interval의 특성을 반영한 새로운 질의 색인 구조로써 TLC-Index를 제안한다. 색인 구조는 그리드 방식의 큰 크기를 가지는 셀 분할 구조와 선분 모양의 가상 분할 구조를 병행하는 하이브리드 구조이다. 색인에서 Long Interval의 정의는 셀 분할 구조의 길이보다. 크거나 같은 길이를 가지는 interval이다. 제안하는 색인은 Long Interval을 큰 크기를 가지는 셀 분할 구조로 분할 삽입함으로써 저장 공간의 소모를 줄이고 삽입 성능을 향상시킨다. 또한 Short Interval들을 짧은 길이를 가지는 가상 분할 구조들로 분할 삽입함으로써 그리드 방식이 가질 수 있는 부분적 겹침을 제거하여 검색 성능을 향상시킨다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.235-237
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• 2008

A unified hydrocode, ExLO, in which Largrangian, ALE and Eulerian solvers are incorporated into a single framework, has recently been developed in Korea. It is based on the three dimensional explicit finite element method and written in C++. ExLO is mainly designed for the calculation of structural responses to highly transient loading conditions, such as high-speed impacts, high-speed machining, high speed forming and explosions. In this paper the numerical schemes are described. Some improvements of the material interface and advection scheme are included. Details and issues of the momentum advection scheme are provided. In this paper the modeling capability of ExLO has been described for two extreme loading events; high-speed impacts and explosions. Numerical predictions are in good agreement with the existing experimental data. Specific applications of the code are discussed in a separate paper in this journal. Eventually ExLO will be providing an optimum simulation environment to engineering problems including the fluid-structure interaction problems, since it allows regions of a problem to be modeled with Lagrangian, ALE or Eulerian schemes in a single framework.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1996년도 추계학술대회논문집
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• pp.185-191
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• 1996

The Variation of die bearing is primary way to control the metal flow in hot square die extrusion process. Finite element computations are carried out to assess the influence of die bearing on metal flow and state variables. The finit element method is developed based on ALE description for a rigid-viscoplastic material. Since thermal state computational example, hot square die extrusion with varied die bearing lengths has been analyzed for the profile of a L-section.