• 화약ㆍ발파
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• 제41권1호
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• pp.19-31
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• 2023

폭약은 다양한 종류가 존재하며, 각 폭약마다 내수성, 폭굉에 필요한 에너지, 파쇄력 등의 특성이 상이하기 때문에 폭약의 특성에 대한 이해는 폭약의 안전한 사용 및 성능 향상에 중요하다. 폭약의 특성의 이해를 위해 다양한 실험들과 더불어 간접적인 방법으로 컴퓨터 시뮬레이션이 활용되고 있으며, 컴퓨터 시뮬레이션으로 폭약의 폭굉 과정을 표현하기 위해서 상태방정식을 활용하고 있다. 본 연구에서는 폭약의 상태방정식 중 주로 사용하는 JWL EOS의 대한 설명과 JWL EOS의 계수를 산정하기 위한 실린더 팽창 실험을 ANSYS AUTODYN으로 구현하여 실제 실험 결과와 비교, 분석하였다. 그 결과, 20% 내외의 오차율이 발생하였으며, 압력과 에너지의 전체적인 변화 양상이 기 발표된 실험 결과와 일치함을 볼 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2011

에어데크 공법은 노천광 및 대규모 발파현장에서 널리 쓰이는 대표적인 발파기술 중 하나이다. 에어데크 공법의 효율성 극대화를 위해 그간 많은 연구와 실험이 이루어졌으며, 공내에서 어떠한 압력 거동을 일으키는가를 규명하기 위한 노력들이 있었다. 본 연구에서는 다양한 에어데크 조건하에서 각 에어데크 구간이 어떠한 압력의 차이를 일으키는가에 대해 수치해석적으로 분석하였고, 에어데크의 위치와 에어데크 구간의 길이에 대한 압력변화를 알아보았다. 기본적으로 모든 수치해석은 JWL 상태방정식을 사용하였으며 2차원 평면상에서 진행 하였다. 순수한 압력의 변화만을 관찰하기 위해 암반의 밀도와 강도만을 달리하고 모든 암반은 균질한 상태로 가정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.462-468
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• 2017

KYP 모델은 화약의 폭굉 반응속도를 기술하는 압력기반모델이다. 본 연구에서는 PETN 기반 복합 화약(PBXN-301)의 KYP 모델 및 JWL EOS의 파라미터를 결정하였다. 크기효과를 얻기 위하여 반응 막대 시험을 수행하였고 2차원 하이드로다이나믹 해석 결과와 비교하였다. 해석 결과, 정성적으로 얻어진 LLNL의 구성방정식보다 KYP 모델링을 통해 도출된 파라미터가 PBXN-301 화약의 역반지름에 따른 폭굉파속을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.29-35
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• 2006

A code is developed to analyze a spherically symmetric underwater explosion. The arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) Godunov scheme for two-phase flow is used to calculate numerical fluxes through moving control surfaces. For detonation gas of TNT and liquid water, the Jones-Wilkins-Lee(JWL) equation of states and the isentropic Tait relation are used respectively. It is suggested to use the Godunov variable to estimate the velocity of a material interface. The code is validated through comparisons with other results on the gas-water shock tube problem. It is shown that the code can handle generation of discontinuity and recovering of continuity in the normal velocity near the material interface during shock waves interact with the material interface. The developed code is applied to analyze a spherically symmetric underwater explosion. Repeated transmissions of shock waves are clearly captured. The calculated period and maximum radius of detonation gas bubble show good agreements with experimental and other numerical results.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.521-527
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• 2016

본 논문은 효과적인 무반사 기법을 이용한 수중폭발에 따른 부유식 해상풍력발전기의 동응답 수치해석에 관한 내용이다. 수치해석을 위해 무한한 바다 영역을 유한한 영역으로 한정하고 그 경계에서 필연적인 충격파의 반사를 흡수하기 위해 PML(perfectly matched layer)이라 불리는 무반사 기법을 적용하였다. 수중폭발을 수반한 비점성 압축성 유동을 표현하는 일반화된 수송방정식은 방향별 흡수계수와 상태변수를 도입하여 3개의 PML 방정식으로 분리하였다. 풍력발전기와 해수 유동으로 구성된 유체-구조 연계문제는 오일러 기반의 유한체적법과 라그랑지 기반의 유한요소법을 연계하여 반복계산으로 해석하였다. 그리고 수중폭발에 따른 동수압은 JWL 상태방정식으로 계산하였다. 수치실험을 통해 수중폭발에 따른 동수압과 구조 동응답을 분석하였으며, PML 무반사 기법을 적용한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 보다 정확한 해석결과를 제공함을 확인하였다.