• 제목/요약/키워드: Dynamic Body Fluid Interaction

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댐-호소계 비선형 지진응답의 직접시간영역 해석기법 (Direct Time Domain Method for Nonlinear Earthquake Response Analysis of Dam-Reservoir Systems)

  • 이진호;김재관
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.11-22
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    • 2010
  • 이 논문에서는 댐-호소계의 선형 및 비선형 지진응답 해석을 시간영역에서 엄밀히 수행할 수 있는 해석법을 제시하였다. 댐-호소계는 (1) 선형 또는 비선형으로 거동하는 댐체와 (2) 깊이가 균일하다고 가정한 호소 원역 및 (3) 댐체와 호소 원역 사이 불규칙한 형상의 근역의 세가지 부구조물로 구성된 연계 시스템으로 정식화되었다. 댐체는 선형 또는 비선형 유한 요소로 모델링되고, 호소 원역은 무한 영역으로의 에너지 방사를 엄밀하게 표현할 수 있도록 주파수영역에서 개발된 변위기반 전달경계를 시간영역에서의 포갬적분으로 변환하여 시간증분법과 결합이 용이하게 하였다. 호소 근역을 댐체와 호소 원역이라는 두 개의 부구조물 사이에 저장된 압축성 유체로 모델링하였다. 이 논문에서는 세 개의 부구조물로 구성되는 댐-호소계에 대해 비선형 시간영역 해석을 용이하게 하는 시간증분법을 유도하여 제시하였고 개발된 해석법을 다양한 형상의 댐-호소계의 지진응답 해석에 적용하여 그 정확성을 검증하였다. 이에 추가하여 제시한 기법을 콘크리트 댐의 비선형 지진응답 해석에 적용하여 손상 정도와 부위를 해석 결과로서 보여주었으며 동시에 제시한 기법이 내진성능 평가 등 실무에 바로 활용될 수 있음을 입증하였다.

주변 유체를 고려한 선박 충돌해석 기법 연구 (Ship Collision Analysis Technique considering Surrounding Water)

  • 이상갑;이정대
    • 대한조선학회논문집
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    • 제44권2호
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    • pp.166-173
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    • 2007
  • Collision analysis problems between ship to ship can be generally classified into the external mechanics(outer dynamics) and internal mechanics(inner dynamics). The former can be also dealt with the concept of fluid-structure interaction and the use of rigid body dynamic program, depending on the ways handling the hydrodynamic pressure due to surrounding water. In this study, full scale ship collision simulation was carried out, such as a DWT 75,000 ton striking ship collided at right angle to the middle of a DWT 150,000 struck ship with 10 knots velocity, coupling MCOL, a rigid body mechanics program for modeling the dynamics of ships, to hydrocode LS-DYNA. It could be confirmed that more suitable damage estimation would be performed in the case of the collision simulations with consideration of surrounding water through the comparison with the collision simulation results of fixed struck ships without it. Through this study, the opportunity could be obtained to establish a more effective ship collision simulation technique between ship to ship.

차인 형상에 따른 레저선박의 저항특성에 관한 연구 (A Study on the Resistance Characteristics of Leisure Boat According to Chine Shape)

  • 김주열;최준호;오정근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.566-573
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    • 2017
  • 고속 활주선에서 차인은 활주자세 변화 뿐 아니라 선체의 균형을 잡아주는 역할을 하며, 저항성능에 큰 영향을 미친다. 그러나 이러한 차인의 설계는 배수량, 선저경사각, 흘수, 선폭 등 다양한 설계 인자들에 영향을 받는 변수로 많은 경험을 필요로 한다. 본 연구에서는 경험식이 아닌 계산을 통해 차인에 대한 설계 시 형상에 대한 기본적인 지침 마련을 목적으로 고속 활주선의 차인의 형상에 따른 저항성능에 대해 계산하였다. 설계는 상용 설계 프로그램인 Yacht-one을 이용하였으며, 유동해석은 상용 해석프로그램인 STAR-CCM+으로 DFBI(Dynamic Fluid Body Interaction)방법을 적용하여 수행하였다. 초기 설계 차인 각도인 17도를 기준으로 차인 15도, 차인 16도, 차인 19도로 변경하여 설계 속도인 30노트에서 해석을 수행하였다. 그 결과, trim은 4개의 차인 중 16도가 가장 컸으며, heave는 차인 15도에서 가장 우수하였다. 해석 결과를 봤을 때 저항 측면에서 초기 설계 각도인 차인 17도 보다 차인 16도가 우수함을 보이고 있어 실제 설계 시 초기 설계 각도에서 +2도, -2도의 범위로 계산을 통해 저항 성능과 자세에서 우수한 차인을 선택해야 함을 알 수 있다.

광양 제품부두의 계류안정성 해석 (Dynamic Analysis for the Mooring Safety at KwangYang Port)

  • 김영복;정태권;김세원;김중엽;김영훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.423-428
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    • 2010
  • 본 계류안정성 해석은 광양만 부두의 포항제철 제품 및 고철부두에 대한 적정 선박을 선정하는 방법의 하나로서 수행되었다. 계류안정성 해석을 위해서는 우선 제품부두에 정박하는 기준이 되는 대상선박을 선정하여 각 선박의 운동특성을 파악하고, 이것을 바탕으로 각 대상 선박의 유체력을 계산한 후 파랑, 바람 및 조류를 고려하여 안벽에 계류된 선박의 계류안정성해석을 수행하였다. 이를 통해 광양 제품부두에서의 계류안정성을 보장하는 적정한 선박 선정기준을 개선하고자 하였다.

Pressure Sensitive Paint의 성능비교 및 경사충돌분류의 압력장 측정 (Performance Comparison of Pressure Sensitive Paint and Pressure Field Measurement of Oblique Impinging Jet)

  • 이상익;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권7호
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    • pp.1031-1038
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    • 2002
  • The pressure sensitive paint (PSP) has recently received a considerable attention in the fields of aerodynamics and fluid mechanics as a new revolutionary optical technique to measure pressure fields on a body surface. In this study, the feasibility and effectiveness of the PSP pressure field measurement technique have been investigated experimentally. Seven different PSP formulations including two porphyrins(PtOEP and PtTFPP) and four polymers(Polystyrene, cellulous acetate butyrate, GP-197 and Silicon-708) were tested to check the performance and characteristics of each combination. The static calibration of each PSP formulation was carried out in a constant-pressure chamber. The PSP technique was applied to an oblique impinging jet flow to measure variation of pressure field on the impinging plate at on oblique jet angle of ${\theta}=60^{\circ}$. Pressure field images were captured by an 12bit intensified CCD(ICCD, $1K{\times}1K$)camera. As a result, the dynamic response of PSP depends on the oxygen permeability of polymer and the photochemical interaction between luminophore and polymer as well as the reaction of luminophore itself. The reaction of luminophore was changed by employing different polymers. In conclusion, Among 7 PSP formulation tested, the combination of PtTFPP and cellulous acetate butyrate show the best performance. In addition, the detail pressure field of an oblique high-speed impinging jet was measured effectively using the PSP technique.