• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권2호
• /
• pp.95-101
• /
• 2017

본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.

• 대한조선학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.41-50
• /
• 1989

2차원 날개 단면 주위 유동문제를 포텐셜장에서의 표면양력판이론에 의하여 해석하였고 수치해석 효율을 증대시키기 위한 방법을 제시하였다. 날개 뒷날에서 유동이 쐐기 주위의 유동과 유사하다는 특성을 이용하여 계산효율을 증대시키기 위한 쐐기형 쿠타 조건(wedge type Kutta condition)을 제시하였다. 또한 쐐기형 계산효율을 증대시키기 위하여 세부 분할 방법을 적용하였다. 즉 날개 뒷날 부근의 4개의 양력판을 세분하고 세분된 양력판에서의 다이폴세기는 쐐기 주위 유동특성을 따르게 하였다. 세부분할 방법에 의한 쐐기형 쿠타조건을 2차원 날개단면 문제에 적용하였을 경우 수치계산 효율이 증가됨이 보였다. 날개 앞날에서의 유동은 앞날 반경(leading edge radius)을 갖는 원에 접하는 포물선(osculating parabola) 주위의 유동과 유사하다는 특성을 이용하여 비교적 적은 양력판 갯수에 의한 계산결과로부터 날개 앞날 주위의 유동을 정확히 계산하였다. 날개 앞날 주위의 급격한 유동변화를 정확히 계산함으로써 캐비테이션 발생 문제 및 날개 주위 경계층 문제를 계산하기 위한 정도 높은 입력자료를 제공할 수 있게 되었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.981-989
• /
• 1990

본 연구에서는 유한체적법에 의한 4단계 Runge-Kutta방법으로 2차원 익열에 대한 비점성 천음속 유동장에 대한 해석을 수행하기로 하는데 이는 경계층방정식에 대 한 경계조건으로 이용될 수 있고 3차원 계산시 그 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.573-578
• /
• 2010

위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.107-115
• /
• 1999

정수 또는 유수중 투하 석재의 이동거리를 산정하기 위한 간편한 방법을 도출하기 위하여 간단하면서도 어느 정도 정밀성을 갖고 있는 항력계수 산정식을 도입하였다. 도입된 항력계수 산정식은 매끈한 구형체인 경우 정밀식의 해와 거의 유사한 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 산정치를 제공하고 있음을 확인하였으며, 투하 석재의 형상이나 조면의 상태에 따라 경험계수의 조정으로 흐름상태를 반영할 수 있었다. 정수중의 침강속도 또는 낙하거리를 산정하기 위한 이론식을 유도하였으며, 항력계수의 조정으로 관측결과와 일치하는 산정결과를 얻을 수 있었다. 유수중의 이동거리 산정을 위하여 2차 상미분방정식을 유도하였고, 이의 해를 Runge-Kutta법으로 구하는 수치모형을 개발하였다. 또한 여러 가지 조건에 대한 산정치를 구하여 비교하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.1-14
• /
• 2006

본 논문은 약한 불안정 데토네이션 영역부터 강한 불안정 데토네이션 영역까지 여러 영역에 걸친 데토네이션 파 셀 구조 모사에 대한 수치적 문제점들을 살펴보았다. 비열 비 값이 변하는 점성 유체 역학 방정식 및 1단계 Arrhenius 반응 모델 해석을 위하여 MUSCL-type TVD 기법을 이용한 공간 차분과 4차 정확도의 Runge-Kutta 시간 적분을 이용하였다. 일련의 수치해석 연구는 여러 반응 상수 및 격자 해상도에 따른 데토네이션 셀 구조를 해석하기 위하여 요구되는 계산 조건을 구하기 위하여 다양한 데토네이션 현상 영역에서 수행되었다. 다른 영역의 데토네이션 현상에서 셀 구조를 포착하기 위한 계산 영역의 크기와 최소 격자 해상도를 찾아내기 위하여 정상 1차원 ZND 해석 결과와 전산 해석 결과를 비교 검토하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제5권1호
• /
• pp.19-30
• /
• 1988

지구-달계의 질량비인 $\mu$-0.9878449 와 Jacobi 상수 2.9~3.4인 범위의 조건일 때 j종족 충돌궤도가 존재하는가를 조사하였다. 수치적인 방법으로는 Birckhoff의 정칙화 평면에서 Fehlberg(1968)의 5차 Runge-Kutta가변구간 수치적분방법을 사용하여 궤도의 주기성을 검증하였다. 그 결과 4개의 j종족 충돌궤도와 5개의 특이형궤도를 얻었고, 또한, 이 j 종족 충돌궤도가 Pinotsis와 Zikides(1984)가 제시한 주기와 궤도형태의 상관관계를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제17권2호
• /
• pp.44-51
• /
• 1993

Here is represented a vortex panel method to evaluate the performance characteristics of the 2-dimensional turbomachinery with circular arc blades or logarithmic blades. The present method is characterized by distributing small consecutive panels of linearly varing vortex strength satisfying boundary condition at control points and Kutta condition at trailing edge. To confirm the reliability of the present method, experimental result of a 2-D pump impeller of six circular arc blades is compared with the calculated one. As an application of the present method, figures are presented in series showing velocity and pressure distribution between blades.

• 한국해양공학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 1988

정지된 유동장에 놓인 반무한 평판이 횡방향으로 갑자기 출발하는 경우에 있어서 평판의 끝에서 발생하는 보텍스의 거동을 해석적 및 수치적 측면에서 검토하였다. 해석적 방법은 단일 보텍스 모델에 근거를 두었으며, 해석결과 순환량은 시간의 1/3승, 보텍스의 중심까지의 거리는 시간의 2/3승에 비례하여 증가함을 알 수 있었다. 룬게.쿠타(Runge-Kutta)방법을 써서 분리 보텍스 모델에 따른 비선형 운동방정식의 해를 수치적으로 구했다. 수치해는 시간의 경과에 따라 해석 해에 접근하였다. 보텍스의 형상에 있어서도 실험결과와 잘 맞았다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제38권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2001

본 논문에서는 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치 해석하여 자유표면을 포함한 선체 주위의 난류 유동을 계산하였다. 정규격자 상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-Kutta법을 이용하였고, 난류 닫힘 조건을 만족시키기 위해 Baldwin-Lomax 난류 모형을 사용하였다. 자유표면의 위치는 운동학적 경계조건식을 Lax-Wendroff법으로 풀어서 구하였고, 자유표면과 격자 경계면을 일치시키기 위해 매 시간마다 새로 계산된 자유표면 위치에 맞추어 격자를 새로 구성하였다. 속도와 압력에 대한 경계조건은 자유표면에서 점성을 무시하여 근사한 동역학적 조건을 적용해서 구하였다. 본 연구에서 개발된 수치해법을 검증하기 위하여 실험자료가 많은 Wigley 선형과 Sries 60 $C_B=0.6$ 선형에 대해 수치계산을 수행하였고 계산된 선체 주위의 파형이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 확인하였다.