• 제목/요약/키워드: FDM 해석

검색결과 197건 처리시간 0.024초

이동최소제곱 유한차분법을 이용한 계면경계를 갖는 이종재료의 열전달문제 해석 (Heat Transfer Analysis of Bi-Material Problem with Interfacial Boundary Using Moving Least Squares Finite Difference Method)

  • 윤영철;김도완
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제20권6호
    • /
    • pp.779-787
    • /
    • 2007
  • 본 연구는 계면경계에서 특이성을 갖는 이종재료 열전달문제를 효율적으로 해석할 수 있는 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다 이동최소제곱 유한차분법은 격자망(grid)없이 절점만으로 이동최소제곱법을 이용하여 Taylor 다항식을 구성하고 차분식을 만들어 미분방정식을 직접 푼다. 초평면함수 개념에 근거한 쐐기함수를 이동최소제곱 센스(sense)로 근사식에 매입하여 쐐기거동과 미분 점프에 따른 계면경계 특성을 효과적으로 묘사하고 고속으로 미분을 근사하는 이동최소제곱 유한차분법의 강점을 발휘하도록 했다. 서로 다른 열전달계수를 갖는 이종재료 열전도문제 해석을 통해 이동최소제곱 유한차분법이 계면경계문제에서도 뛰어난 계산효율성과 해의 정확성을 확보할 수 있음을 보였다.

메쉬 반사판 안테나의 케이블 네트 형상 설계 및 변형 해석 (Form-finding and Deformation Analysis of the Cable Nets for Mesh Reflector Antennas)

  • 노진호;최혜윤;정화영;송덕기;윤지현
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제50권9호
    • /
    • pp.609-616
    • /
    • 2022
  • 메쉬 반사판 안테나의 성능은 반사판 표면의 형상 오차에 크게 의존하게 된다. FDM(Force Density Method)을 이용하여 반사판 케이블 네트의 형상설계 연구가 수행되고 있다. 하지만 결정된 형상 일부에 반사판 실효면적의 감소가 발생하고, 케이블의 기하학적 비선형을 고려한 변형 해석은 불가능하다. 본 연구에서는 기하학적 특성을 고려한 케이블 네트 형상설계 방법론을 제시하고 설계된 형상의 실효성을 검증한다. 기하학적 비선형성을 고려한 케이블 네트의 유한요소 모델을 개발한다. 경계조건의 하중 변화에 따른 형상변형 해석을 통하여 케이블 네트 형상 설계변수 특성을 제시하고자 한다.

유한차분해석과 개별요소해석을 이용한 암반에 근입된 현장타설말뚝의 선단지지력 연구 (A Study on the Ultimate Point Resistance of Rock Socketed Drilled Shafts Using FLAC3D and UDEC)

  • 이재환;조후연;유광호;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.29-39
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 암반근입 현장타설말뚝의 선단지지력에 영향을 미치는 주요 영향인자들과 이들 영향인자에 따른 선단지지력의 변화특성을 수치해석을 통하여 분석하였다. 수치해석은 일반적으로 널리 사용되는 연속체해석 중 유한차분해석(FDM)과 암반에 존재하는 불연속면(절리, 단층 등)의 특성을 고려할 수 있는 불연속체해석 중 개별요소해석(DEM)을 병행함으로서 해석의 정확도를 높였다. 그 결과, 암반에 근입된 현장타설말뚝의 선단지지력($q_{max}$)은 암반의 탄성계수($E_m$), 불연속면의 간격($S_j$)에 비례하여 증가하였으며, 말뚝의 직경(D)에는 반비례하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 불연속면의 경사($i_j$)에 대해서는 불연속면의 경사($i_j$)가 $0^{\circ}$ < $i_j$ < $60^{\circ}$일 때의 선단지지력은 그 외 경사의 선단지지력에 비해 최대 약 50%까지 감소하였으며 이는 말뚝으로부터 전해진 하중에 의하여 말뚝하부 암반 자체 보다 암반의 불연속면에서 먼저 전단파괴가 발생하였기 때문인 것으로 판단된다. 불연속면의 경사($i_j$)가 불연속면의 내부마찰각(${\phi}_j$)과 근접할 때 선단지지력이 최소치에 가까운 것으로 나타났으며, 따라서 불연속면의 경사가 일반적인 암반 및 암반 불연속면 내부마찰각의 범위인 $20^{\circ}{\sim}40^{\circ}$에 존재할 때는 선단지지력의 산정 시 반드시 불연속면 경사의 영향을 고려해야하는 것으로 나타났다.

포물선형 완경사 방정식에 의한 회절현상의 수치해석 (Numerical Analysis of Diffraction Using Parabolic Mild-Slope Equation)

  • 김상욱;손민우;백경오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.1914-1918
    • /
    • 2006
  • 나날이 해안의 개발이 증대되어지고 있는 시점에, 안전한 항만 구조물의 설치와 그와 관련된 설비의 중요성이 증폭되고 있다. 특히 항내의 안전을 위해서 방파제의 건설이 필요한데 이에 따른 파의 회절현상을 이해함으로써 항내에서의 파고 등을 예측하는데 도움이 되리라 생각한다. 파의 변형을 예측하기 위해서는 수치적인 방법인 FDM을 사용하여 포물선형 완경사방정식을 차분함으로써 해를 얻을 수 있었고, 적용대상으로서 개구부가 있는 방파제와 반무한방파제를 선정 하였다. 각각 파의 입사각을 $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$로 하여 이 후 파의 변형을 예측하였고, 이의 Diffraction Coefficient와 Amplitude 결과를 도시한 후 Penny와 Price의 해 및 Memos의 해와 비교하였다.

  • PDF

FDM 해석에 의한 구체축열시스템(TABS)의 난방운전시 방열 특성 분석 (Characteristic of Thermal Output of Thermally Activated Building System During the Heating Operation According to FDM Analysis)

  • 임재한;송진희;구보경;송승영;성윤복
    • 설비공학논문집
    • /
    • 제24권3호
    • /
    • pp.218-223
    • /
    • 2012
  • This study is focused on the evaluation of thermal output of TABS (Thermally Activated Building System). The aim of this study is to evaluate TABS in terms of the temperature difference between heating medium supply temperature ($T_s$) and return temperature ($T_r$), thermal output and the surface temperature distribution according to the design flow rate and the design flow temperature. Through the transient heat transfer simulation using temperature calculation using Crank-Nicolson FDM using Physibel Voltra 6.0 W, the temperature difference between $T_s$ and ��$T_r$, thermal output and the surface temperature distribution of specific TABS was calculated and evaluated. The results show that specific thermal output and temperature difference at $60^{\circ}C$ of supply water temperature were about 162 $W/m^2$, $13.6^{\circ}C$ respectively.

기준진동형중첩법(基準振動型重疊法)에 의한 Timoshenko보 유추(類推) 구조체(構造體)의 강제횡진동해석(强制橫振動解析) (An Investigation into the Mode Superposition Method for the Foreced Transverse Vibration Analysis of Structures subject to the Timoshenko Beam Analogy)

  • 김극천;박영일;김형만;김영중
    • 대한조선학회지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.21-27
    • /
    • 1983
  • The mode superposition method(MSM) for the forced transverse vibration analysis of structures subject to Timoshenko beam analogy, which had originally been developed by Ormondroyd and McGoldrick, is reviewed to formulate it in more general form taking account of rotary inertia, dampings in separate terms of internal and external ones, and simultaneous action of exciting forces and moments. To investigate some general features of the method in practical utilizations, resonant maximum amplitudes of 4 high speed ships under concentrated sinusoidal excitation at the stern are calculated by both MSM and the finite difference method(FDM). For the FDM the hulls are discretized into 40 equal segments, and in utilization of MSM contributions of the first six modes are summed up to obtain responses up to the six-nodes resonant mode. The numerical results show that MSM gives slightly higher values, $4{\sim}10%$, than those by FDM. Since there is always uncertainty in the damping estimation of actual systems, influences of the damping magnitude on resonant amplitudes and a practical method to estimate modal damping coefficients are discussed.

  • PDF

탄산화가 진행된 기존 RC구조물의 보수 공법 적용 후 탄산화 진행 예측 (Predicting Carbonation Progress of Carbonation Repaired RC Structures Repair)

  • 이형민;이한승
    • 한국건축시공학회지
    • /
    • 제17권3호
    • /
    • pp.235-243
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 탄산화가 이미 진행된 콘크리트 구조물을 대상으로 촉진 탄산화 실험을 실시하였다. 각 보수재별 탄산화 속도계수를 도출 후 보수후의 탄산화 진행 예측식을 이용하여 탄산화 진행 예측한다. 또한 신뢰성 확보를 위하여 FDM과 FEM 해석을 통한 탄산화 깊이 예측을 비교했다. 그 결과 보수후 탄산화 예측식을 이용하면 탄산화 깊이를 예측할 수 있으며, 초기 $Ca(OH)_2$ 농도 40%로 가정할 때 해석 값과 실험값이 거의 유사함을 알 수 있었다.

주물 응고 수치해석 복원모델의 설계모델 매핑을 통한 몰입형 가시화 (Immersive Visualization of Casting Solidification by Mapping Geometric Model to Reconstructed Model of Numerical Simulation Result)

  • 박지영;서지현;김성희;이선민;김명희
    • 정보처리학회논문지A
    • /
    • 제15A권3호
    • /
    • pp.141-149
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다.

개별요소법 및 유한차분법 연계 모델을 활용한 복합지반 TBM 굴진 시 TBM에 작용하는 힘의 수치해석적 분석 (Numerical Evaluation of Forces on TBM during Excavation in Mixed Ground Condition by Coupled DEM-FDM)

  • 최순욱;이효범;최항석;장수호;강태호;이철호
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.549-560
    • /
    • 2021
  • 쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine) 굴진 시 TBM에 작용하는 커터헤드 토크, 추력, 챔버압, 상향력 등은 TBM의 굴진성능을 결정하는 데 매우 중요한 요소들이다. 그러나 균질한 지반 조건에 비해 복합지반을 굴진할 때 TBM에 작용하는 힘들은 그 경향이 달라 TBM 굴진성능을 저해할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합지반 굴진이 TBM에 작용하는 토크, 추력, 챔버압, 상향력에 미치는 영향을 수치해석적으로 모사하고자 하였다. 해석 모델은 개별요소법(DEM, discrete element method)과 유한차분법(FDM, finite difference method)을 연계하는 방안을 적용한 TBM 굴진 모델을 사용하였다. 본 연구에서는 상부 화강풍화토와 하부 풍화암으로 구성된 복합지반을 굴진하는 것을 가정하여 굴진을 모사하였으며, 복합지반 경계면의 위치, 경사에 따라 TBM에 작용하는 힘에 대한 영향을 해석적으로 분석하였다.

아나로그 및 디지탈 무선통신 시스템간의 간섭 영향 -PSK 신호에 미치는 FM 신호의 간섭- (Intersystem Interference between Analog and Digital Communication Systems, Part 1: Interference into PSK signal from FDM-FM signal)

  • 조성준
    • 대한전자공학회논문지
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.29-34
    • /
    • 1978
  • 아나로그 무선통신계와 디지탈 무선통신계가 각기 동일 무선주파수대의 인접주파수를 사용함에 의한 시스템간 간섭이 존재하는 상태하에서 이들 양 무선통신계가 혼재하기 위해 필요한 최적조건을 구하고자 그의 제일단계로서 아나로그계가 디지탈계에 미치는 시스템간 간섭에 대해 이론적 해석을 행했다. 이에는 특히 이제까지 불분명했던 PSK 신호에 미치는 FM 신호의 간섭영향에 대해서 논했다. 본 연구에서 얻어진 결과는 시스템간 간섭의 존재하에 있어서의 PSK 시스템에 대한 각파수할당 및 대역폭, 전력 등을 정함에 있어 유효한 자료를 제공한다.

  • PDF