• 제목/요약/키워드: Analytic solution of the shape

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비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Thin-walled Curved Beams with Unsymmetric Cross-section)

  • 김문영
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.41-54
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    • 1999
  • 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체의 운동방정식을 제시한다 박벽단면의 구속된 비틂효과를 고려하는 박벽 곡선보의 변위장을 도입하고 이를 연소체의 운동방정식에 대입하여 단면에 대해 적분함으로써 박벽 곡선보의 운동방정식을 유도한다. 단순지지되고 일축대칭단면을 갖는 박벽 곡선보의 면내 자유진동 모드에 대응하는엄밀해를 산정하였으며 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내고 이를 운동방정식에 대입함으로써 탄성강도행렬과 질량 행렬을 유도한다 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 곡선보요소를 이용한 유한요소 해석결과를 직선보요소 및 ABAQUS의 쉘요소를 이용하여 얻어진 결과와 비교 검토를 함으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.

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모멘트법을 이용한 경계면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 음향 후방산란에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of the Backscattering Amplitude for a Partially Buried Cylinder on a Flat Interface Using Method of Moments)

  • 백경민
    • 한국음향학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.282-290
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    • 2014
  • 매끈한 물체에 의한 음향산란에 관한 수치해석은 발전해 왔으나 경계면에 위로 부분적으로 드러나 있는 물체에 의한 음향산란에 대한 수치해석은 여전히 드물다. 해저면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭을 결정함에 있어 경계면에 의한 잔향은 표적의 산란 함수 특성을 변화시킨다. 본 연구는 평탄한 경계면에 부분적으로 파묻힌 실린더의 후방산란진폭에 대한 수치해석을 제시하기 위하여 모멘트법(Method of Moments)을 채택하였다. 제시된 수치해석은 측정 및 키르히호프 근사법으로 얻은 해석적인 해와 상당한 일치를 보여주었다. 본 연구에서 기술된 수치해석은 해저면에서의 잔향과 표적으로부터의 산란파를 결합시킴으로써 해저면에 부분적으로 파묻힌 어떠한 형상의 표적에 대한 후방산란 문제에도 적용될 수 있다.

정압기의 임계유동 특성과 배관망해석 모델링에 관한 연구 (I) - 압력비 영향 - (A Study About Critical Flow Characteristics and the Pipeline Network Modeling of a Pressure Regulator (I) - The Influence of a Pressure Ratio -)

  • 신창훈;하종만;이철구;허재영;임지현;주원구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1291-1298
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    • 2005
  • Since the interior shape of a pressure regulator is complex and the change of fluid resistance at each operation condition is rapid and big, the pressure regulator can become the major factor that causes big loss in pipelines. So the suitable pressure regulator modeling by each operation condition is important to obtain reliable results especially in small scale pipeline network analysis. And in order to prevent the condensation and freezing problems, it is needed to confirm both whether temperature recovery is achieved after passing by the pressure regulator's narrow neck and how much amount of low temperature area that can cause condensate accumulation is distributed by various PCV models at every inlet-outlet pressure ratio. In this research, the numerical model resembling P company pressure regulator that is used widely for high pressure range in commercial, is adopted as the base model of CFD analysis to investigate pressure regulator's flow characteristics at each pressure ratio. Additionally it is also introduced to examine pressure regulator's critical flow characteristics and possibility of condensation or freezing at each pressure ratio. Furthermore, the comparison between the results of CFD analysis and the results of analytic solution obtained by compressible fluid-dynamics theory is attempted to validate the results of CFD modeling in this study and to estimate the accuracy of theoretical approach at each pressure ratio too.

Analysis of an HTS coil for large scale superconducting magnetic energy storage

  • Lee, Ji-Young;Lee, Seyeon;Choi, Kyeongdal;Park, Sang Ho;Hong, Gye-Won;Kim, Sung Soo;Lee, Ji-Kwang;Kim, Woo-Seok
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.45-49
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    • 2015
  • It has been well known that a toroid is the inevitable shape for a high temperature superconducting (HTS) coil as a component of a large scale superconducting magnetic energy storage system (SMES) because it is the best option to minimize a magnetic field intensity applied perpendicularly to the HTS wires. Even though a perfect toroid coil does not have a perpendicular magnetic field, for a practical toroid coil composed of many HTS pancake coils, some type of perpendicular magnetic field cannot be avoided, which is a major cause of degradation of the HTS wires. In order to suggest an optimum design solution for an HTS SMES system, we need an accurate, fast, and effective calculation for the magnetic field, mechanical stresses, and stored energy. As a calculation method for these criteria, a numerical calculation such as an finite element method (FEM) has usually been adopted. However, a 3-dimensional FEM can involve complicated calculation and can be relatively time consuming, which leads to very inefficient iterations for an optimal design process. In this paper, we suggested an intuitive and effective way to determine the maximum magnetic field intensity in the HTS coil by using an analytic and statistical calculation method. We were able to achieve a remarkable reduction of the calculation time by using this method. The calculation results using this method for sample model coils were compared with those obtained by conventional numerical method to verify the accuracy and availability of this proposed method. After the successful substitution of this calculation method for the proposed design program, a similar method of determining the maximum mechanical stress in the HTS coil will also be studied as a future work.

환경요소를 고려한 공동주택 단지계획요소 도출 및 가중치 평가 (Deducing environmentally conscious factors for apartment complex planning and weight evaluation)

  • 정숙진;서정범;윤성환
    • KIEAE Journal
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    • 제16권6호
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    • pp.51-56
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    • 2016
  • Purpose: As declines in the quality of residential environments occur, such as urban heat island effect, tropical night phenomenon, and violations of right to light and privacy due to urban densification and high rise building, these problems are emerging as social issues. In order to improve these issues, design factors which consider environmental aspects must be selected when planning apartment complexes, and ways to reflect them in the planning phase must be explored. Method: In this study, the analytical hierarchy process(AHP) was used to deduce design factors that considered environmental elements during the planning of apartment complexes. Furthermore, the priority and weight for each evaluation index were assessed. The objective was to propose a guideline for planning apartment complexes by finding the best solution for each evaluation index using complex weight values. Result: Floor area ratio was selected as the most important evaluation criterion in the environmentally conscious evaluation index for apartment complex planning. The shape and placement of skylights were selected as the most important evaluation criteria in the sunshine environment for a pleasant residential environment. Ground surface cover design was selected as the most important criterion in the outdoor thermal environment index for improving the microclimate within cities and apartment complexes. Thus, the results of this study can serve as an investigation guideline that concerns policy and regulations, and as reference data that can be used in planning apartment complexes.

콜로이드 합성법에 의한 HgTe 양자점의 제조와 특성 분석 (Colloidal synthesis of IR-Iuminescent HgTe quantum dots)

  • 송현우;조경아;김현석;김상식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.31-34
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    • 2002
  • HgTe quantum dots were synthesized in aqueous solution at room temperature by colloidal method. The synthesized materials were identified to be zincblende cubic structured HgTe quantum dots by X-ray diffraction and transmission electron microscopy image revealed that these quantum dots are agglomerate of a individual particle. The colloidally prepared HgTe quantum dots have the sphere-like shape with a diameter of approximately 4 nm. The optical properties of the HgTe quantum dots were investigated with photoluminescence(PL). The PL appears in the near-infrared region, which represent a dramatic shift from bulk HgTe behavior. The analytic results revealed that HgTe quantum dots have the broad size distribution, as PL emission spectrum covers the spectral region from 900 to 1400 nm. In this study, the factors affecting PL of HgTe quantum dots and particle size distributiont are described.會Ā᐀䁇?⨀젲岒Ā㰀會Ā㰀顇?⨀끩Ā㈀會Ā㈀?⨀䡪ఀĀ᐀會Ā᐀䡈?⨀Ā᐀會Ā᐀ꁈ?⨀硫ᜀĀ저會Ā저?⨀샟ගऀĀ저會Ā저偉?⨀栰岒ఀĀ저會Ā저ꡉ?⨀1岒Ā저會Ā저J?⨀惝ග؀Ā؀會Ā؀塊?⨀ග嘀Ā切會Ā切끊?⨀⣟ගĀ搀會Ā搀ࡋ?⨀큭킢Ā저會Ā저恋?⨀桮킢Ā저會Ā저롋?⨀⣅沥ࠀĀࠀ會Āࠀ၌?⨀샅沥Ā저會Ā저桌?⨀壆沥ሀĀ저會Ā저쁌?⨀o킢瀀ꀏ會Āᡍ?⨀棤좗ĀĀĀ會ĀĀ灍?⨀å좗ĀĀĀ會ĀĀ졍?⨀飥좗ĀĀĀ會ĀĀ⁎?⨀?ꆟᤀ

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해안지역 비피압 충적 대수층에서의 흐름 및 분산(수치모형의 개발 및 적용) (A Study on the Flow and Dispersion in the Coastal Unconfined Aquifer (Development and Application of a Numerical Model))

  • 김상준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권1호
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    • pp.61-72
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    • 2016
  • 얕은 비피압 충적층이 대부분인 우리나라 해안지역 대수층에서의 흐름과 분산을 분석하기 위하여, 비선형 Boussinesq 방정식에 대한 FDM 수치해석 모형을 개발하고, 이와 관련한 분석, 검증을 수행하였다. 수치해석 과정에서 비선형 문제를 해결하기 위하여 반복법을 사용하였으며, 수치모형은 자유 지하수면과 바닥의 굴곡을 고려하는 평면 2차원 모형이므로, 결국 3차원 형태를 나타낸다. 모형의 검증을 위해서, 흐름방정식의 경우 Lee (1989)가 제시한 급상승 혹은 급하강의 경계조건을 갖는 1차원 부정류 해석해와 비교하여 거의 일치하는 결과를 나타내었으며, 분산방정식의 mass balance 산출 결과는 10% 내외의 오차범위를 나타내었다. 개발된 모형은 비피압 대수층에서의 흐름 및 분산에 대한 평가 및 설계에 이용될 수 있다. 지하댐이 설치되어 있는 쌍천 하구역에서 본 모형을 적용하여 역해석에 의하여 관련 매개변수를 도출한 결과 투수계수는 90m/day, 종분산지수는 15 m로 산출되었다. 도출된 매개변수를 대상지역에 적용하여 갈수기를 기준으로 분석한 결과, 양수정은 7호 양수정을 제외하고는 서로 영향권 내에 있는 것으로 나타났다. 대수층을 통한 해안유출량은 $3700m^3/day$로 산출되었다. 또한 지하댐이 없을 경우 양수정의 염소이온($cl^-$) 농도는 1000 mg/L 이상 증가하는 것으로 나타나 지하댐의 역할이 큰 것으로 분석되었다.

조석 전파 특성을 활용한 한강하구 주요 수로의 지형학적 수렴과 바닥 마찰 간의 관계에 대한 연구 (Study on Relationship Between Geographical Convergence and Bottom Friction at the Major Waterways in Han River Estuary using the Tidal Wave Propagation Characteristics)

  • 윤병일;우승범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.383-392
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    • 2011
  • 경기만 해역에 위치한 한강하구역은 연안개발 압력이 지속적으로 대두되는 상황임에도 불구하고 하구 순환 흐름에 대한 기본적인 연구가 충분히 수행되지 못하였다. 한강하구의 해양학적 현상에 대한 이해를 위해서는 이 지역의 가장 큰 외력 조건인 조석의 전파 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 조석 관측 자료와 수치모델 결과를 이용하여 한강하구의 주요 수로별 조석 전파 특성을 분석하였다. 각 수로의 조석 전파 특성은 hyper-synchronous 형태를 보여주었으며, 각 수로에서의 조석 전파 특성은 수로 형태의 지형학적 수렴정도와 마찰에 의해서 가장 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 이상적인 수로에서 수렴 항과 마찰 항의 균형 정도를 비교하는 해석 해를 분석한 결과는 각 물리적 인자의 영향 정도가 주요 수로 별로 차이가 나타남을 보여주었으며, 염하수로에서 수렴 항 대비 마찰 항의 비율이 석모수로 보다 약 4배 정도 크게 나타났다. 이러한 영향으로 염하수로에서 최대 진폭이 나타나는 위치는 석모수로에 비하여 하류에서 나타났으며, 정점 간의 단위 거리당 진폭 감소 비율과 위상의 증가율이 석모수로에 비하여 염하수로에서 크게 나타났다. 조석 전파 특성을 활용하여 한강하구 주요 수로를 분류하면 모든 수로에서 hyper-synchronous 형태를 보여주지만, 상대적으로 염하수로는 마찰의 영향이 석모수로에 비하여 크게 나타난다.