International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제5권4호
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pp.546-558
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2013
The research performed in this paper was carried out to investigate the numerical analysis of the sheet cavitation on marine propeller. The method is boundary element method (BEM). Using the Green's theorem, the velocity potential is expressed as an integral equation on the surface of the propeller by hyperboloid-shaped elements. Employing the boundary conditions, the potential is determined via solving the resulting system of equations. For the case study, a DTMB4119 propeller is analyzed with and without cavitating conditions. The pressure distribution and hydrodynamic performance curves of the propellers as well as cavity thickness obtained by numerical method are calculated and compared by the experimental results. Specifically in this article cavitation changes are investigate in both the radial and chord direction. Thus, cross flow variation has been studied in the formation and growth of sheet cavitation. According to the data obtained it can be seen that there is a better agreement and less error between the numerical results gained from the present method and Fluent results than Hong Sun method. This confirms the accurate estimation of the detachment point and the cavity change in radial direction.
본 연구에서는 Biot의 선형압밀이론에 근거한 2차원 압밀문제의 근사해를 구하기 위한 경계요소법을 제시한다. 먼저 선형 압밀문제의 기초미분방정식의 시간의존성을 제거하기 위하여 시간에 대한 Laplace변환을 적용시키고, 변환공간에서의 미분방정식을 대상으로 정식화를 한다. 변환공간에서의 변위와 간극수압에 대한 경계적분방정식계를 유도하고, 변환공간에서의 연성문제에 대한 기본해를 구체적으로 보인다. 변환공간에서의 해를 실공간의 해로 변환하기 위하여 Hosono의 수직 Laplace역변환법을 적용하였으며, 해석예로서 2차원 반무한 지반의 국소재하에 의한 압밀문제를 해석예로 선택하였고, 암밀해와 비교하여 제안해법의 적용성 및 타당성을 보였다.
본 연구에서는 비등방성 기재 안에 있는 두개의 비등방성 구형석출물에 대한 보다 일반적인 해법이 다루어진다. Green함수와 석출물의 특성함수(characteristic function)을 이용하여 변형도에 대한 적분방정식이 유도되었으며, Taylor급수를 이용 한 근사해가 얻어졌다.이 방법은 어떠한 대칭성도 필요로 하지 않으므로 석출물의 크기나 재질 등이 서로 다른 경우에 적용될 수 있으며 급수전개하는 점을 옮김으로써 기존의 연구에서보다 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 또한 특성함수의 중첩이 가능 함을 이용하면 이 방법은 세개 또는 그 이상의 석출물을 갖는 계(system)에도 적용될 수 있다.
일반적인 선형 탄성해석 경계 요소법이 초 고속 회전과 정상 열전도에 의한 열 탄성 효과가 고려된 문제에 적용되었다. 축대칭 경계 요소법 구성이 요약되었고, 등가 경계 적분 방정식의 물체력 핵 함수의 체적 적분 전환방법에 일반화된 내적과 벡터 연산법 개념이 도입되었다. 고차 경계 요소 적용을 위한 이산화 수치 해석법이 요약되었고, 소형 젯트 엔진(ADD 500)의 터어빈 로우터 디스크의 해석 결과가 유한 요소해와 비교되었다.
This paper presents the assessment of input impedance of a sectoral cylindrical cavity-backed slot antenna excited by a probe. This antenna is proposed to be an element of array that can be assembled to be the antenna for UHF TV broadcasting system. The integral equations are derived based on boundary conditions of the proposed structure and are expressed in terms of dyadic Green's functions and unknown currents. The unknown current densities are solved by the Method of Moments and the input impedance is derived subsequently. Numerical results show the variation of input impedance, for the specified dimensions of the antenna, as a function of frequency. This result is validated by measurement and found that the result is sufficiently accurate. The result from this study is useful for the design of a sectoral cylindrical cavity-backed slot antenna excited by a probe.
본 논문은 80 ㎒ 이하의 주파수 대역에서 사용하는 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나에 대한 정규화 시험장 감쇠량 이론곡선을 계산하고 있다. 이론 해석으로서는 안테나에 흐르는 전류분포에 관한 연립적분방정식을 유도하고 구분 정현함수를 사용한 Galerkin의 모멘트 법으로 그 해를 구하여 정규화 시험장 감쇠량을 검토하고 있다. 그 결과, 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나는 80 ㎒ 이하 주파수 대역의 정규화 시험장 감쇠량 측정에 유용하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 제시된 정규화 시험장 감쇠량 이론치는 강제 공진형 EMI 다이폴 안테나를 사용하여 야외시험장의 적합성을 평가할 때 기준이론 곡선으로 활용할 수 있다.
정지상태의 수역에서 연직상향으로 방류(放流)되는 평면부력(平面浮力)?의 발달과정(發達過程)흐름영역(領域)의 거동이 질량(質量), 운동량(運動量) 및 추적물보존(追跡物保存)의 적분방정식(積分方程式)에 의하여 해석된다. 이 해석은 밀도(密度)후르드수(數)와 핵(核)에 대한 퍼짐비 및 발달과정(發達過程)흐름영역(領域)의 길이를 포함한다. 발달과정(發達過程)흐름영역(領域)의 끝에서 중심선속도(中心線速度)는 특히 낮은 밀도(密度)후르드수(數)에서 부력(浮力)의 영향을 크게 받는다. 이 결과는 발달(發達)된 흐름영역(領域)의 해석(解析)에 필요한 초기조건(初期條件)을 제공한다.
In the absorption process of water vapor in a liquid film, the composition of the gas phase, in which a non-absorbable gas is combined with the absorbate influences the transport characteristics remarkably. In the present study, the absorption processes of water vapor into aqueous solution of lithium bromide in the presence of non-absorbable gases were investigated analytically. The continuity, momentum, energy and diffusion equations for the solution film and gas phase were formulated in integral forms and solved numerically. It was found that the mass transfer resistance in gas phase increased with the concentration of non-absorbable gas. However the primary resistance to mass transfer was in the liquid phase. As the concentration of non-absorbable gas in the absorbate increased, the liquid-vapor interfacial temperature and concentration of absorbate in solution decreased, which resulted in the reduction of absorption rate. The reduction of mass transfer rate was found to be significant for the addition of a small amount of non-absorbable gas to the pure vapor, especially at the outlet of an absorber where non-absorbable gases accumulated. At higher non-absorbable gas concentration, the decrease of absorption flux was almost linear to the volumetric concentration of non-absorbable gas.
An industrial robot, installed real manufacturing processes an element of the system autmation, can be considered as an uncertain system due to dynamic uncertainties in inertial parameters and varying payloads. Most difficuties in controlling a robot manipulator are caused by the fact that the dynamic equations describing the motions of the manipulator are inherently nonlinear and heavily coupled effects between joints and associated links. Existing robot conrol systems have constant predefined gains and do not cover the complex dynamic interactions between manipulator joints. As a result, the manipulator is severly limited in range of application, speed of operation and variation of payload. The proposed controller is operated by adjusting its gains based on the response of the manipulator in such a way that the manipulator closely matches the reference model trajectories defined by the desinger. The proposed manipulator studied has two loops, an inner loop of model reference adaptive controller and an outer loop of state feedback controller with integral action to guarantee the stability of the adaptive scheme. This adaptation algorithm is based on the hyperstailiy approach with an improved Lyapunov function. The coupling among joints and the nonlinearity in the dynamic equation are explicitly considered. The designed manipulator controller shows good tracking performance in practical working environment, various load variations and parameter uncertainties.
In this research, the free vibration response of laminated composite plates is investigated using a novel and simple higher order shear deformation plate theory. The model considers a non-linear distribution of the transverse shear strains, and verifies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the plate without introducing shear correction coefficient. The developed kinematic uses undetermined integral terms with only four unknowns. Equations of motion are obtained from the Hamilton's principle and the Navier method is used to determine the closed-form solutions of antisymmetric cross-ply and angle-ply laminates. Numerical examples studied using the present formulation is compared with three-dimensional elasticity solutions and those calculated using the first-order and the other higher-order theories. It can be concluded that the present model is not only accurate but also efficient and simple in studying the free vibration response of laminated composite plates.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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