• 제목/요약/키워드: Finite Volume

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3차원 유한요소법을 이용한 T형 가지관의 용접자리 성형 방법에 관한 연구 (A Study on the T-branch Forming with 3-D Finite Element Method)

  • 홍대훈;황두순;신동필;홍성인
    • 소성∙가공
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    • 제10권1호
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    • pp.23-29
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    • 2001
  • In this study, the optimized initial hole shape for T-branch forming was proposed to obtain effective welding region. Design variables were determined by approximation analysis using volume constant condition. We performed 3D elastic-plastic FEM(Finite Element Method) analysis to simulate T-branch forming process. The variation of height and thickness of T-branch with various hole shapes was investigated. The optimized initial hole shape equation was obtained by using results for the numerical analysis.

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모재-섬유 함침 비율에 따른 건설용 GFRP 기둥구조의 고유진동 특성 (Natural Frequency Characteristics of GFRP Pole Structures for Civil Structures with Different Fiber-Volume Fraction)

  • 이상열
    • Composites Research
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    • 제27권2호
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    • pp.66-71
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    • 2014
  • 본 연구는 GFRP 복합재료로 구성된 기둥 구조에 대하여 마이크로 역학 접근방법에 의한 섬유의 함침비율 변화에 따라 탄성계수를 예측하고 매크로 역학 기반으로 고유진동 특성을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 멀티 스케일 접근법에 의한 유한요소 모델은 해석의 정확성과 재료들 간의 상관관계를 상세하고 정확이 보여준다는 장점이 있다. 수치해석은 적층 갯수, 적층배열, 섬유함침비율의 변화에 따라서 고유진동의 변화를 분석하는데 중점을 두고 있다. 수치예제로부터 섬유와 모재의 재료비율은 거시적 동역학적 특성에 중요한 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 고유진동에 영향을 미치는 최적의 섬유와 모재 재료비율을 상세 분석하였으며, 해석 결과는 건설용으로서의 복합소재 기둥구조가 경제적이면서 우수한 동적 구조 성능을 만족하도록 설계하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

다상유동 해석을 위한 비정렬격자계를 사용한 체적포착법 (VOLUME CAPTURING METHOD USING UNSTRUCTURED GRID SYSTEM FOR NUMERICAL ANALYSIS OF MULTIPHASE FLOWS)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.201-210
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    • 2009
  • A volume capturing method using unstructured grid system for numerical analysis of multiphase flows is introduced in the present paper. This method uses an interface capturing method (CICSAM) in a volume of fluid(VOF) scheme for phase interface capturing. The novelty of CICSAM lies in the adaptive combination of high resolution discretization scheme which ensures the preservation of the sharpness and shape of the interface while retaining boundedness of the field, and no explicit interface reconstruction which is perceived to be difficult to implement on unstructured grid system. Several typical test cases for multiphase flows are presented, which are simulated by an in-house solution code(PowerCFD). This code employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with CICSAM. It is found that the present method simulates efficiently and accurately complex free surface flows such as multiphase flows.

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인장 하중을 받는 무한 고체에 포함된 다수의 등방성 함유체 문제 해석을 위한 체적 적분방정식법 (Volume Integral Equation Method for Multiple Isotropic Inclusion Problems in an Infinite Solid Under Uniaxial Tension)

  • 이정기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권7호
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    • pp.881-889
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    • 2010
  • 체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 함유체가 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 등방성 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 해석해 또는 유한요소법을 이용한 해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

인장 하중을 받는 무한 고체에 포함된 다수의 다이아몬드 형 함유체 문제 해석을 위한 체적 적분방정식법 (Volume Integral Equation Method for Problems Involving Multiple Diamond-Shaped Inclusions in an Infinite Solid under Uniaxial Tension)

  • 이정기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권1호
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    • pp.59-71
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    • 2012
  • 체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 또는 이방성 다이아몬드 형 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 또는 이방성 다이아몬드 형 함유체의 중심이 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 다이아몬드 형을 포함하는 원형 실린더 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 다이아몬드 형 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하기 위하여, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 유한요소법을 이용한 해와 비교해 보았다.

선체주위 자유수면 유동 해석을 위한 VOF법 연구 (A VOLUME OF FLUID METHOD FOR FREE SURFACE FLOWS AROUND SHIP HULLS)

  • 박일룡
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.57-64
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    • 2015
  • This paper describes a volume of fluid(VOF) method, mRHRIC for the simulation of free surface flows around ship hulls and provides its validation against benchmark test cases. The VOF method is developed on the basis of RHRIC method developed by Park et al. that uses high resolution differencing schemes to algebraically preserve both the sharpness of interface and the boundedness of volume fraction. A finite volume method is used to solve the governing equations, while the realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ model is used for turbulence closure. The present numerical results of the resistance performance tests for DTMB5415 and KCS hull forms show a good agreement with available experimental data and those of other free surface methods.

체적 제어법을 이용한 철근 콘크리트 구조물의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of RC Structures Using Volume Control Method)

  • 송하원;남상혁;이준희;임상묵
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.891-897
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    • 2006
  • The volume control method which utilize a pressure node added into a finite shell element can overcome the drawbacks of conventional load control method and displacement control method. In this study, an improved volume control method is introduced for effective analysis of path-dependant behaviors of RC structures subjected to cyclic loading. RC shell structures including RC hollow columns are anlayized by discretizing the structures with layered shell elements and by applying in-plane two dimensional constitutive equations for concrete layers and reinforcement layers of the shell elements. The so-called path dependant volume control method is verified by comparing analysis results with other data including experimental results.

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RPSO 알고리즘을 이용한 벽면 방사율 추정에 관한 연구 (A Study on Wall Emissivity Estimation using RPSO Algorithm)

  • 이균호;백승욱;김기완;김만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2476-2481
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    • 2007
  • An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the wall emissivities for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. In this study, a repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm which is a relatively recent heuristic search method is proposed as an effective method for improving the search efficiency for unknown parameters. To verify the performance of the proposed RPSO algorithm, it is compared with a basic particle swarm optimization(PSO) algorithm and a hybrid genetic algorithm(HGA) for the inverse radiation problem with estimating the wall emissivities in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. A finite-volume method is applied to solve the radiative transfer equation of a direct problem to obtain measured temperatures.

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접면포착법에 의한 수중익 주위의 이층류 유동계산 (Computation of Two-Fluid Flows with Submerged hydrofoil by Interface Capturing Method)

  • 곽승현
    • 한국항만학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.167-174
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    • 1999
  • Numerical analysis of two-fluid flows for both water and air is carried out. Free-Surface flows with an arbitrary deformation have been simulated around two dimensional submerged hydrofoil. The computation is performed using a finite volume method with unstructured meshes and an interface capturing scheme to determine the shape of the free surface. The method uses control volumes with an arbitrary number of faces and allows cell-wise local mesh refinement. the integration in space is of second order based on midpoint rule integration and linear interpolation. The method is fully implicit and uses quadratic interpolation in time through three time levels The linear equation systems are solved by conjugate gradient type solvers and the non-linearity of equations is accounted for through picard iterations. The solution method is of pressure-correction type and solves sequentially the linearized momentum equations the continuity equation the conservation equation of one species and the equations or two turbulence quantities.

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