• 대한기계학회논문집A
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• 제27권5호
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• pp.724-733
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• 2003

Fatigue design rules for welds in the ASME Boiler and Pressure Vessels Code are based on the use of Fatigue Strength Reduction Factors(FSRF) against a code specified fatigue design curve generated from smooth base metal specimens without the presence of welds. Similarly, stress intensification factors that are used in the ASME B3l.1 Piping Code are based on component S-N curves with a reference fatigue strength based on straight pipe girth welds. But the determination of either the FSRF or stress intensification factor requires extensive fatigue testing to take into account the stress concentration effects associated with various types of component geometry, weld configuration and loading conditions. As the fatigue behavior of welded joints is being better understood, it has been generally accepted that the difference in fatigue lives from one type of weld to another is dominated by the difference in stress concentration. However, general finite element procedures are currently not available for effective determination of such stress concentration effects. In this paper, a mesh-insensitive structural stress method is used to re-evaluate the S-N test data, and then more effective method is proposed for pressure vessel and piping fatigue design.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권2호
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• pp.182-191
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• 2001

The paper describes the improvement on concurrent subspace optimization(CSSO) via automatic differentiation. CSSO is an efficient strategy to coupled multidisciplinary design optimization(MDO), wherein the original design problem is non-hierarchically decomposed into a set of smaller, more tractable subspaces. Key elements in CSSO are consisted of global sensitivity equation, subspace optimization, optimum sensitivity analysis, and coordination optimization problem that require frequent use of 1st order derivatives to obtain design sensitivity information. The current version of CSSO adopts automatic differentiation scheme to provide a robust sensitivity solution. Automatic differentiation has numerical effectiveness over finite difference schemes tat require the perturbed finite step size in design variable. ADIFOR(Automatic Differentiation In FORtran) is employed to evaluate sensitivities in the present work. The use of exact function derivatives facilitates to enhance the numerical accuracy during the iterative design process. The paper discusses how much the automatic differentiation based approach contributes design performance, compared with traditional all-in-one(non-decomposed) and finite difference based approaches.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.40-45
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• 2001

Recently, the use of numerical simulation has been increased rapidly because of the development of high performance computer systems. The present study is aimed to investigate flow characteristics of a two-dimensional sharp plane. Unsteady calculation by FDM(Finite Difference Method) based upon SOLA scheme which was performed at $Re=2{\times}10^4$in viscous incompressible flow within a finite domain on the irregular grid formation. Total numbers of irregular grids are $8{\times}10^4$. The minimum grid size is 1/100 of the plane length L which is the representative length. The inclined angles of every objects are $15^{\circ}, \;30^{\circ}\;and\; 45^{\circ}.$ And, the edge angle of the plane is $30^{\circ}.$ This study discussed the flow characteristics in term of the turbulent intensity, vorticity and frequency analysis. Developed flows show that the periodic Karman vortices occur at the back of the plane.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.395-400
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• 2017

연소 중 고압의 환경에 노출되는 밸브의 구조적 강도를 평가하기 위해 수압시험을 수행하였다. 수압 시험에서의 보증압력은 MEOP의 1.05배를 적용하였다. 총 2조의 밸브로 수압시험을 수행하였으며, 시험 시 가압조건에 따른 밸브의 변형률 계측결과를 유한요소해석 결과와 비교 검증하였다. 유한요소해석과 수압시험 결과의 오차는 약 20%이내이며, 소성변형은 발생하지 않았다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.113-118
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• 2004

This paper presents a two-dimensional edge tone to predict the frequency characteristics of the discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle by the finite difference lattice Boltzmann method (FDLBM). We use a new lattice BGK compressible fluid model that has an additional term and allow larger time increment comparing the conventional FDLBM, and also use a boundary fitted coordinates. The jet is chosen long enough in order to guarantee the parabolic velocity profile of the jet at the outlet, and the edge consists of a wedge with an angle of $\alpha=23^0$. At a stand-off distance $\omega$, the edge is inserted along the centreline of the jet, and a sinuous instability wave with real frequency f is assumed to be created in the vicinity of the nozzle and th propagate towards the downstream. We have succeeded in capturing very small pressure fluctuations result from periodically oscillation of jet around the edge. That pressure fluctuations propagate with the sound speed. Its interaction with the wedge produces an irrotational feedback field which, near the nozzle exit, is a periodic transverse flow producing the singularities at the nozzle lips. The lattice BGK model for compressible fluids is shown to be one of powerful tool for computing sound generation and propagation for a wide range of flows.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.68-72
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• 2004

본 논문에서는 선형 액추에이터의 권선부에 구형파 전압을 인가시 권선부의 표면에 나타나는 온도의 변화에 대해서 고찰하였다. 또한 테일러급수로부터 구할 수 있는 유한차분 방정식을 유도하였고, 이를 바탕으로 직선형 피스톤 액추에이터의 권선에서 일어나는 온도 변화에 대한결과를 고찰하였다. 그 결과 액추에이터 표면의 온도가 주위온도에 비해 시간에 따라 증가하는 에너지 표출 현상을 확인하였으며 이를 바탕으로 선형 액추에이터의 동작시 온도 특성을 실제 시스템에 고려하여 적용할 수 있는 실험적 자료를 도출할 수 있었다. 이에 관한 결과는 액추에이터 뿐만 아니라 권선을 사용하는 전동기나 변압기와 같은 전기기기와 전자기력을 이용하는 분야에 참고자료로 활용될 수 있으리라 사료되며, 앞으로는 여러 조건 하에서 권선의 내부와 외부에서 일어나는 온도 및 동작 특성의 정밀한 해석 결과를 구하기 위해 좀더 구체적인 계산 방범과 개선이 필요하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.27-36
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• 2013

사면보강을 위한 쏘일네일링 설계 시 한계평형법을 기초로 하는 프로그램이 주로 사용되고 있다. 하지만 사용 프로그램들은 지반과 쏘일네일링의 상호작용을 제대로 반영하지 못하는 단점을 가지고 있어 이를 보완할 필요가 있다. 또한 경제적인 시공 및 설계를 위해 쏘일네일링 보강패턴에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 지반과 쏘일네일링의 상호작용이 고려되는 유한차분해석을 실시하여, 쏘일네일링의 보강효과를 비교 분석하였다. 그 결과 사면으로부터 네일까지의 각도가 $90^{\circ}$가 될 때 활동면이 최대로 커짐에 따라 최대안전율을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1382-1390
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• 1990

본 연구에서는 Yang의 이론을 바탕으로 여러가지 원형집중하중을 받는 원형평 판에 관한 최대하계해를 구하고자 한다.앞서 열거한 문헌에서는 여러가지 해석법이 제시되었으나, 문제의 성격에 비하여 그 해법이 매우 복잡하였다. 본 논문에서는 원 형평판에 관한 해법으로서 전산기를 응용하여 가능한 한 단순한 해법으로 최대화기법 에 의한 완전한 해를 얻기 위한 시도를 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권12호
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• pp.1997-2003
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• 2003

Recently, there have been many researches and developments in optical disc drive by high density of track and high access speed. Therefore, the optical pick-up should guarantee highly accurate dynamic characteristics for the wide bandwidth in order to cope with this trend. These demands for optical pick-up actuator can be solved by improvements of lens-holder through the following methods. The first way is the analysis of the sensitivity matrix of design variables for vibration modes after appropriate design parameters are selected like shapes and local dimensions of a lens-holder. The second way is the optimization of design variables by calculating sequential linear programming after the problem of extending bandwidth are converted to problem of minimizing adequate objective function. In the result, modified FE model is obtained through several iterations by finite difference scheme(FDS). While results of the first way show better convergence of the target frequency, the second result shows better reduction of mass increase.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.221-230
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• 2000

자유단이 있는 비등방성 판의 안정성을 검토할 때, 기존의 해석적인 방법으로는 다양한 하중 조건 및 경계조건에 대해 좌굴하중 및 좌굴모드를 구할 수 없다. 이러한 단점을 해결하기 위해 수치해석 기법인 유한차분법을 사용하였다. 유한차분법을 적용할 때, 자유경계의 가상점 처리가 가장 난해하게 되므로 1변이 자유이고 3변이 고정인 경우와 마주보는 2변이 자유이고 다른 2변이 고정인 경우를 해석 모델로 삼아 좌굴해석을 수행하였다. 본 논문에서는 자유경계를 갖는 비등방성 판의 해석 기법으로 유한차분법을 제시하였으며, 다양한 수치해석을 통하여 자유경계의 좌굴하중 및 모드 특성을 규명하였다.