• 제목/요약/키워드: Explicit time integration

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온톨로지를 이용한 인터넷웹 검색에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Internet Web Retrieval Using Ontologies)

  • 김현희;안태경
    • 정보관리학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.417-455
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    • 2003
  • 온톨로지는 웹자원을 지식화함으로써 정보의 효율적 검색. 통합, 재사용을 도모할 수 있는 새로운 기술인 시맨틱 웹의 구현을 위한 가장 핵심적인 요소 기술로 알려지고 있다. 온톨로지는 사람간에 그리고 서로 다른 응용 시스템간에 지식을 공유하고 재이용하는 방법을 제공하는 기술로서 특정 주제에 관한 지식 용어들의 집합으로서 이들 용어뿐만 아니라 용어간의 의미적 연결 관계와 간단한 추론규칙을 포함한다. 본 연구에서는 인터넷 웹상에서 국제기구에 관한 정보를 체계적으로 관리하고 검색하기 위해서 국제기구 온톨로지를 설계하고 이 온톨로지에 기반 하여 검색 시스템을 구현해 보고 이시스템을 20개의 탐색 질문들을 이용하여 기존의 인터넷 검색엔진과 적합성과 탐색 시간이라는 두가지 요인을 통해서 비교해 보았다. 실험 결과에 의하면 적합성 측정은 온톨로지 기반 시스템은 평균4.53. 인터넷 검색엔진은 평균 2.51로 온톨로지 기반 시스템의 적합도가 1.80배 높은 것으로 나타났다. 또한 탐색시간은 온톨로지 기반 시스템은 평균 1.96분, 인터넷 검색엔진은 평균 4.74분으로 인터넷 검색엔진이 온톨로지 기반 시스템 보다 2.42배 정도 더 많은 탐색시간이 필요한 것으로 나타났다.

Thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab using different fire models

  • Suljevic, Samir;Medic, Senad;Hrasnica, Mustafa
    • Coupled systems mechanics
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    • 제9권2호
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    • pp.163-182
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    • 2020
  • Coupled thermo-mechanical analysis of reinforced concrete slab at elevated temperatures from a fire accounting for nonlinear thermal parameters is carried out. The main focus of the paper is put on a one-way continuous reinforced concrete slab exposed to fire from the single (bottom) side as the most typical working condition under fire loading. Although contemporary techniques alongside the fire protection measures are in constant development, in most cases it is not possible to avoid the material deterioration particularly nearby the exposed surface from a fire. Thereby the structural fire resistance of reinforced concrete slabs is mostly influenced by a relative distance between reinforcement and the exposed surface. A parametric study with variable concrete cover ranging from 15 mm to 35 mm is performed. As the first part of a one-way coupled thermo-mechanical analysis, transient nonlinear heat transfer analysis is performed by applying the net heat flux on the exposed surface. The solution of proposed heat analysis is obtained at certain time steps of interest by α-method using the explicit Euler time-integration scheme. Spatial discretization is done by the finite element method using a 1D 2-noded truss element with the temperature nodal values as unknowns. The obtained results in terms of temperature field inside the element are compared with available numerical and experimental results. A high level of agreement can be observed, implying the proposed model capable of describing the temperature field during a fire. Accompanying thermal analysis, mechanical analysis is performed in two ways. Firstly, using the guidelines given in Eurocode 2 - Part 1-2 resulting in the fire resistance rating for the aforementioned concrete cover values. The second way is a fully numerical coupled analysis carried out in general-purpose finite element software DIANA FEA. Both approaches indicate structural fire behavior similar to those observed in large-scale fire tests.

An algorithm for quantifying dynamic buckling and post-buckling behavior of delaminated FRP plates with a rectangular hole stiffened by smart (SMA) stitches

  • Soltanieh, Ghazaleh;Yam, Michael C.H.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제28권6호
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    • pp.745-760
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    • 2021
  • Dynamic buckling of structure is one of the failure modes that needs to be considered since it may result in catastrophic failure of the structure in a short period of time. For a thin fiber-reinforced polymer (FRP) plate under compression, buckling is an inherent hazard which will be intensified by the existence of defects like holes, cracks, and delamination. On the other hand, the growth of the delamination is another prime concern for thin FRP plates. In the current paper, reinforcing the plates against buckling is realized by using SMA wires in the form of stitches. A numerical framework is proposed to simulate the dynamic instability emphasizing the effect of the SMA stitches in suppressing delamination growth. The suggested algorithm is more accurate than the other methods when considering the transformation point of the SMA wires and the modeling of the cohesive zone using simple and yet reliable technique. The computational design of the method by producing the line by line orders leads to a simple algorithm for simulating the super-elastic behavior. The Lagoudas constitutive model of the SMA material is implemented in the form of user material subroutines (VUMAT). The normal bilinear spring model is used to reproduce the cohesive zone behavior. The nonlinear finite element formulation is programmed into FORTRAN using the Newmark-beta numerical time-integration approach. The obtained results are compared with the results obtained by the finite element method using ABAQUS/Explicit solver. The obtained results by the proposed algorithm and those by ABAQUS are in good agreement.

유조선 선수부의 내충돌 구조설계에 관한 연구 -이상화 모델의 충돌거동 분석(1) (A study on the Crashworthiness Design of Bow Structure of Oil Carriers -Collision Behaviour of Simplified Models(1))

  • 신영식;박명규
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.120-127
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    • 2001
  • The potential pollution problems resulting from tanker collision necessitate the requirement for an effective structural design and the development of relevant safety regulations. During a few decades, the great effort has been made by the international Maritime Organization and the Administration, etc, to reduce oil spillage from collision accidents. However there is still a need for investigation in the light of structural evaluation method for the experiments and rational analysis, and design development for an operational purpose of ships. This study aims for investigating a complicated structural response of bow structures of simplified models and oil carriers for assessing the energy dissipation and crushing mechanics of the striking vessels through a methodology of the numerical analysis for the various models and its design changes. Through these study an optimal bow construction absorbing great portion of kinetic energy at the least penetration depth prior to reach to the cargo area and an effective location of collision bulkhead are investigated. In order to obtain a rational results in this study, three stages of collision simulation procedures have been performed step by step as follows; 1) 16 simplified ship models are used to investigate the structural response against bow collision with variation of primary and secondary members. Mass and speed are also varied in four conditions. 2) 21 models consisted of 5 sizes of the full scaled oil carriers are used to perform the collision simulation with the various sizes and deadweight delivered in a recent which are complied with SOLAS and MARPOL. 3) 36 models of 100l oil carrier are used to investigate the structural response and its influence to the collision bulkhead against bow collision in variation with location of collision bulkhead, primary members, framing system and colliding conditions, etc. By the first study using simplified models the response of the bow collision is synthetically evaluated for the parameters influencing to the absorbed energy, penetration depth and impact force, etc.

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회전 효과를 고려한 Active Gurney Flap 의 동특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis of Active Gurney Flap Considering Rotational Effect)

  • 기영중;김태주;김덕관
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권3호
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    • pp.183-191
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    • 2015
  • 본 논문에서는 헬리콥터 로터 시스템의 진동과 소음을 저감시키기 위해 개발이 진행 중인 능동거니플랩(AGF, Active Gurney Flap)에 대해 유한요소법을 이용하여 수행된 동특성 해석결과를 소개하였다. 거니플랩은 평판의 형태로 블레이드 하부 표면에 수직인 방향으로 전개되며, 블레이드 뒷전(T/E, Trailing Edge) 부위에 장착된다. 거니플랩 조립체는 전기모터와 L-형 링키지 및 플랩 등의 부품들로 구성되어 블레이드 내부에 장착되며, 고정프레임에서의 진동 성분들을 감소시키기 위해 3~5/rev 범위로 능동적인 제어가 필요하다. 따라서 외연적 시간적분법을 통해 로터 회전에 의한 원심력과 제어입력이 적용되고 있는 상황에서 거니플랩의 동적 응답특성을 분석하였으며, 해석 결과를 통해 거니플랩의 하향변위 요구도를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

자유표면을 포함한 선체주위 난류유동 해석 (Computation of Turbulent Flow around a Ship Model with Free-Surface)

  • 김정중;김형태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치 해석하여 자유표면을 포함한 선체 주위의 난류 유동을 계산하였다. 정규격자 상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-Kutta법을 이용하였고, 난류 닫힘 조건을 만족시키기 위해 Baldwin-Lomax 난류 모형을 사용하였다. 자유표면의 위치는 운동학적 경계조건식을 Lax-Wendroff법으로 풀어서 구하였고, 자유표면과 격자 경계면을 일치시키기 위해 매 시간마다 새로 계산된 자유표면 위치에 맞추어 격자를 새로 구성하였다. 속도와 압력에 대한 경계조건은 자유표면에서 점성을 무시하여 근사한 동역학적 조건을 적용해서 구하였다. 본 연구에서 개발된 수치해법을 검증하기 위하여 실험자료가 많은 Wigley 선형과 Sries 60 $C_B=0.6$ 선형에 대해 수치계산을 수행하였고 계산된 선체 주위의 파형이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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국방 CBD 방법론에서 MND-AF 산출물 재활용성 제고 (Reusability Enhancement of the MND-AF Artifacts in the Defense-CBD Methodology)

  • 이현철;이상호;정경철;이승종
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권7호
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    • pp.1001-1006
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    • 2005
  • 국방부에서는 정보체계획득 및 개발표준화를 위해 MND-AF와 국방 CBD 방법론을 개발하여 정보체계의 상호운용성과 재사용성 증대를 통해 효율적인 통합 및 표준화 관리가 이루어지도록 하고 있다. 그러나 MND-AF와 국방 CBD 방법론간 프로세스 적용범위 및 산출물 상호관계에 관한 명확한 가이드라인과 활용방안이 없는 실정이다. 이로 인해 두 절차에서 요구하는 산출물을 각각 작성함으로써 산출물 중복작성, 불필요한 개발기간 연장과 비용 증가로 비효율적인 업무수행이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 두 절차의 요구산출물들을 구성요소 단위로 분석하여 국방 CBD 프로세스에 따라 MND-AF 산출물의 재활용 적용 방안을 제시하였다. 또한 산출물 작성 부담을 경감시키고 형식보다는 내용에 충실한 산출물을 작성하도록 하여 산출물의 품질 및 재사용성을 높일 수 있다. 연구결과, 국방 CBD 방법론을 적용하여 정보체계를 개발 할 경우 MND-AF산출물 37종 중 34종의 산출물을 재사용할 수 있다.

유조선 선수부의 내충돌 구조설계에 관한 연구 (A Study on the Crashworthiness Design of Bow Structure of Oil Carriers)

  • 신영식;박명규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • The potential pollution problems resulting from tanker collision necessitate the requirement for an effective structural design and the development of relevant safety regulation. During a few decades, the great effort has been made by International Maritime Organization and the Administration, etc, to reduce oil spillage from collision accidents. However there is still a need for investigation in the light of structural evaluation method for the experiments and rational analysis, and design development for an operational purpose of ships. This study is aimed at investigating a complicated structural response of bow structures of oil carriers for assessing the energy dissipation and crushing mechanics of striking vessel through a methodology of the numerical analysts for the various models and its design changes. Through this study an optimal bow construction absorbing great portion of kinetic energy in the least penetration depth prior to reach to the cargo area and an effective location of collision bulkhead are investigated. In order to obtain a rational results in this study, three stages of response analysis procedures are performed as follows; 1). 16 simplified ship models are used to investigate the structural response against bow collision with variation of primary and secondary members. Mass and speed are also varied in two conditions. 2). 21 models conisted of 5 size of full scaled oil carriers are used to perform the collision simulation with the various sizes and deadweight delivered in a recent which are complied with SOLAS and MARPOL. 3). 36 models of 100k oil carrier are used to investigate the structural response and its influence to the collision bulkhead against bow collision in variation with location of collision bulkhead, primary mombers, framing system and colliding conditions, etc.

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Validation of underwater explosion response analysis for airbag inflator using a fluid-structure interaction algorithm

  • Lee, Sang-Gab;Lee, Jae-Seok;Chung, Hyun;Na, Yangsup;Park, Kyung-Hoon
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.988-995
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    • 2020
  • Air gun shock systems are commonly used as alternative explosion energy sources for underwater explosion (UNDEX) shock tests owing to their low cost and environmental impact. The airbag inflator of automotive airbag systems is also very useful to generate extremely rapid underwater gas release in labscale tests. To overcome the restrictions on the very small computational time step owing to the very fine fluid mesh around the nozzle hole in the explicit integration algorithm, and also the absence of a commercial solver and software for gas UNDEX of airbag inflator, an idealized airbag inflator and fluid mesh modeling technique was developed using nozzle holes of relatively large size and several small TNT charges instead of gas inside the airbag inflator. The objective of this study is to validate the results of an UNDEX response analysis of one and two idealized airbag inflators by comparison with the results of shock tests in a small water tank. This comparison was performed using the multi-material Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation and fluid-structure interaction algorithm. The number, size, vertical distance from the nozzle outlet, detonation velocity, and lighting times of small TNT charges were determined. Through mesh size convergence tests, the UNDEX response analysis and idealized airbag inflator modeling were validated.

시간의존 비탄성 문제의 유한요소-경계요소 조합에 의한 해석 (A Coupled Analysis of Finite Elements and Boundary Elements for Time Dependent Inelastic Problems)

  • 김문겸;허택녕;장정범;오세호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.25-34
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    • 1993
  • 지하구조물은 일반적으로 영역의 무한성, 다양한 하중, 복합적인 구성재료 등으로 인하여 그 거동의 해석이 난이하다. 특히, 장기거동이 중요시되는 연약지반의 굴착문제 등에 있어서는 시간에 의존하는 점탄소성거동을 해석에 고려하여야만 한다. 본 연구에서는 점탄소성거동을 해석하는 방법으로서, 내부요소를 사용하지 않은 경계요소 해석방법을 유도하고, 정계요소와 유한요소를 조합하여 해석하는 방법을 도출하였다. 점탄소성을 고려한 지배적분방정식에서 점소성응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분방법을 적용하여 경계적분화하였고, 이에 따른 계방정식을 이용하여 프로그램화하였다. 또한 경제요소 프로그램을 점소성 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 시간의존 비탄성거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소해석 및 조합해석 결과는 정해 및 유한요소해석의 결과와 비교하여 검토하였다. 비교결과 내부요소를 사용하지 않은 경계요소법으로는 국부적인 응력집중으로 인한 비선형성이 충분히 고려되지 못함을 알 수 있었다. 반면에 유한요소-경계요소 조합방법으로는 상대적으로 많은 자유도를 가진 타 방법에 비교하여 합리적인 결과를 얻음을 알 수 있었다. 따라서 시간에 의존되는 비탄성체의 해석에 있어서 조합방법을 사용하면 하중조건과 경계조건에 따르는 구조물의 거동을 합리적으로 예측할 수 있으며, 유한요소와 경계요소의 장점을 살려 보다 효용적인 해석의 수행이 가능할 것으로 판단된다.

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