• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.159-173
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• 1991

본 논문에서는 양력판 이론을 사용하여 2차원 수중익에 발생한 비 대칭 초월 공동 문제를 포텐셜을 기저로하여 수치 해석하였다. 수중익과 공동 표면에 법선 다이폴을 분포하고 공동 표면에는 공동 형상을 찾기위하여 쏘오스를 분포하였다. 수중익 표면에서의 운동학적 경계조건은 수중익 내부에서의 전체 포텐셜이 0이라는 조건으로 대치하였고 공동 표면에서의 역학적 경계조건은 공동 표면에서의 접선 방향 속도가 일정하다는 조건으로 표현되었다. 표면에 특이 함수를 분포하여 포텐셜을 기저로하여 공동 문제를 해석하였기 때문에 압력 분포에 대하여, 특히 수중익의 앞날 근처에서는 양력면 이론에 의한 결과보다 더욱 향상된 정도의 결과를 얻었다. 본 이론은 먼저 주어진 공동 길이에 대하여 그에 상응하는 공동 형상 및 공동수를 구하였다. 좀더 좋은 결과를 얻기 위하여 새로이 계산된 공동 표면과 수중익 표면에 또 다시 특이 함수를 분포하여 그곳에서 경계 조건을 만족시킴으로써 새로운 공동 형상 및 공동수를 구하는 반복 계산을 수행하였다. 본 이론에 의한 계산 결과의 검증을 위하여 폭 넓은 수렴성 시험을 수행하였으며 특히, Geurst의 선형 이론에 의한 해석해 및 Wu의 비 선형 이론에 의한 해석해, 그리고 Acosta, Parkin, Meijer, Silberman, Waid의 실험 결과와 비교한 결과, 본 이론의 효용성을 입증하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권2호
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• pp.27-41
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• 2008

An unstructured hybrid mesh flow solver has been developed for the simulation of three-dimensional steady and unsteady incompressible flow fields. The incompressible Navier-Stokes equations with an artificial compressibility method were discretized by using a node-based finite-volume method. For the unsteady time-accurate computation, a dual-time stepping method was adopted to satisfy a divergence-free flow field at each physical time step. An implicit time integration method with local time stepping was implemented to accelerate the convergence in the pseudo-time sub-iteration procedure. The one-equation Spalart-Allmaras turbulence model has been adopted to solve high-Reynolds number flow fields. The flow solver was parallelized to minimize the CPU time and to overcome the computational overhead. This method has been applied to calculate steady and unsteady flow fields around submarine configurations and a 3-D infinite cylinder. Validations were made by comparing the predicted results with those of experiments or other numerical results. It was demonstrated that the present method is efficient and robust for the prediction of steady and unsteady incompressible flow fields.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.507-512
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• 2015

거리 측정정보를 사용하는 무선위치추정시스템에서 추정기법으로 반복기법기반 근사해를 주로 많이 사용하고 있으나 지역최소문제 및 계산량을 고려해 대안으로 선형 닫힌 형태의 해가 연구되어 왔다. 그러나 각 닫힌 형태의 해는 별도의 특성을 가진 오차요인을 갖고 있으며 이 문제로 인해 그 사용이 제한되기도 한다. 본 논문에서는 대표적인 두 닫힌 형태의 해를 융합하여 각 해가 갖는 오차요인을 서로 상쇄시키는 기법을 제안한다. 두 해를 융합하기 위한 가중치를 각 오차요인이 갖는 오차 특성 기반 퍼지 기법으로 결정하는 방법을 사용한다. 제안된 기법의 성능은 시뮬레이션 기반으로 검증한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1022-1027
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• 2007

This paper presents a method to analyze the unbalance response of a high speed polygon mirror scanner motor supported by sintered metal bearing and flexible structures by using the finite element method and the mode superposition method considering the asymmetry of the gyroscopic effect and sintered metal bearing. The eigenvalues and eigenvectors are calculated by solving the eigenvalue problem and the adjoint eigenvalue problem by using the restarted Arnoldi iteration method. The decoupled equations of motion can be obtained from global finite element motion equations by using the orthogonal relation between the right eigenvectors and left eigenvectors. The decoupled equations of motion are used to analyze the unbalance response of a high speed polygon mirror scanner motor. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated unbalance response with the experimental results.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.122-128
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• 1989

본 논문에서는 회로해석 중에서 DC및 과도(transient)해석에 필요한 비선형 대수 방정식을 풀기 위한 새로운 방법으로서 Quadratic Newton Raphson Method(QNRM)을 제안한다. QNRM은 Newtok-Raphson method(NRM)에 기본을 두고 있지만, 비선형 대수 방정식의 Taylor 급수 전개에서 2차 미분항을 포함한다. 각 반복 과정에서 미지수에 관한 2차식이 되는데 해를 예측함으로서 선형화 할 수 있다. QNRM의 수렴속도를 올리기 위해서는 이 해의 정확한 예측이 매우 중요하명 그 한 방법을 제시하였다. QNRM을 DC및 과도해석에 적용한 결과 NRM을 사용한 것보다 계산시간 및 반복횟우에 있어서 25% 이상 감소됨을 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권3호통권28호
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• pp.21-34
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• 1996

A numerical method is presented for computation of eigenvector derivatives used an iterative procedure with guaranteed convergence. An approach for treating the singularity in calculating the eigenvector derivatives is presented, in which a shift in each eigenvalue is introduced to avoid the singularity. If the shift is selected properly, the proposed method can give very satisfactory results after only one iteration. A criterion for choosing an adequate shift, dependent on computer hardware is suggested ; it is directly dependent on the eigenvalue magnitudes and the number of bits per numeral of the computer. Another merit of this method is that eigenvector derivatives with repeated eigenvalues can be easily obtained if the new eigenvectors are calculated. These new eigenvectors lie "adjacent" to the m (number of repeated eigenvalues) distinct eigenvectors, which appear when the design parameter varies. As an example to demonstrate the efficiency of the proposed method in the case of distinct eigenvalues, a cantilever plate is considered. The results are compared with those of Nelson's method which can find the exact eigenvector derivatives. For the case of repeated eigenvalues, a cantilever beam is considered. The results are compared with those of Dailey's method which also can find the exact eigenvector derivatives. The design parameter of the cantilever plate is its thickness, and that of the cantilever beam its height.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권5호
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• pp.735-753
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• 2013

The wind load is always the dominant load of cooling tower due to its large size, complex geometry and thin-wall structure. At present, when computing the wind-induced response of the large-scale cooling tower, the wind pressure distribution is obtained based on code regulations, wind tunnel test or computational fluid dynamic (CFD) analysis, and then is imposed on the tower structure. However, such method fails to consider the change of the wind load with the deformation of cooling tower, which may result in error of the wind load. In this paper, the analysis of the large cooling tower based on the iterative method for wind pressure is studied, in which the advantages of CFD and finite element method (FEM) are combined in order to improve the accuracy. The comparative study of the results obtained from the code regulations and iterative method is conducted. The results show that with the increase of the mean wind speed, the difference between the methods becomes bigger. On the other hand, based on the design of experiment (DOE), an approximate model is built for the optimal design of the large-scale cooling tower by a two-level optimization strategy, which makes use of code-based design method and the proposed iterative method. The results of the numerical example demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권2호
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• pp.165-176
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• 2008

In this paper, a new iterative method for solving vehicle-bridge interaction problems is proposed. Iterative methods have advantages over the non-iterative methods in that it is not necessary to update the system matrix for a given wheel location, and the method can be applied for a new type of car or bridge with few or no modifications. In the proposed method, the necessity of system matrices update is eliminated using the equivalent interaction force acting on the bridge, which is obtained iteratively. Ballast stiffness is included in the interaction forces and the geometric compatibility at the contact points are used as convergence criteria. The bridge is considered as an elastic Bernoulli-Euler beam with surface irregularity and ballast stiffness. The moving vehicle is modeled as a multi-axle mass-spring-damper system having many degrees of freedom depending on the number of axles. The pitching effect, which is the interaction effect between the rear and front wheels when a vehicle begins to enter or leave the bridge, is also considered in the formulation including extended ground boundaries having surface irregularity and ballast stiffness. The applicability of the proposed method is illustrated in the numerical studies.

• 전산구조공학
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• 제11권1호
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• pp.179-190
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• 1998

두개의 케이블요소를 이용한 3차원 케이블망의 정적 비선형 유한요소해석기법을 제시한다. 먼저, 공간 트러스요소와 탄성현수선 케이블요소(elastic catenary cable element)의 접선강도행렬과 질량행렬을 유도하는 과정을 간략히 요약한다. 지점 변위를 일으키고 자중을 받는 케이블망의 초기평형 상태를 결정하기 위하여, Newton-Raphson 반복법에 근거한 하중증분법과 현수케이블요소를 적용하는 경우에 viscous damping을 고려한 dynamic relaxation법을 제시한다. 또한 초기의 정적평형상태를 기준으로 추가하중에 대한 케이블망의 정적 비선형해석을 수행한다. 지점변위와 외력을 받는 케이블 구조에 대하여 비선형해석을 수행하고, 해석결과들을 기존의 문헌의 결과와 비교, 검토하므로써 본 논문에서 제시한 이론 및 해석방법의 타당성을 입증한다.

• 전산구조공학
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• 제2권3호
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• pp.97-103
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• 1989

본 연구에서는 유한요소법에 의한 판부재의 탄소성대변형 거동해석시의 불평형력에 대한 수렴기법의 효율성에 대해 고찰해 보았다. 대상 수렴기법으로는 단순증분법(SI법), Newton-Raphson(NR)법과 수정 Newton-Raphson(mNR)법을 선정하였다. 이들 결과를 바탕으로, 큰 처짐이 발생하는 판에 대해서는 불평형력에 대한 수렴계산을 수행하여야 하며, 이 경우 mR법과 NR법은 같은 정도를 유지하면서도 계산시간은 mNR버과 NR법에 비해 약 1/2정도 절감되며, 큰 초기처짐이 존재하거나 두꺼운 판의 경우에는 불평형력이 상대적으로 크지 않기 때문에 SI법을 사용하는 것이 훨씬 유용하다는 것을 확인하였다.