• 제목/요약/키워드: Lagrangian Dynamic Model

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Lagrangian Dynamic Sub-grid Scale 모델에 의한 평행평판내 입방체 장애물 주위 유동에 관한 대 와동 모사 (Large eddy simulation of turbulent flow around a wall-mounted cubic obstacle in a channel using Lagrangian dynamic SGS model)

  • 고상철;박남섭
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.369-375
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    • 2006
  • Large eddy simulation has been applied to simulate turbulent flow around a cubic obstacle mounted on a channel surface for a Reynolds number of 40000(based on the incoming bulk velocity and the obstacle height) using a Smagorinsky model and a Lagrangian dynamic model. In order to develop the LES to the practical engineering application, the effect of upwind scheme, turbulent sub-grid scale model were investigated. The computed velocities. turbulence quantifies, separation and reattachment length were evaluated by compared with the previous experimental results.

하천으로 유입된 오염물의 유동해석을 위한 동력학적 모형의 개발 (A Dynamic Model for the Pollutant Transport Analysis in a River)

  • 한건윤;김광섭;박재홍
    • 물과 미래
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    • 제27권4호
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    • pp.145-154
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    • 1994
  • 하천으로 유입된 오염물의 유동해석을 위하여 Preissmann 기법에 의한 동역학적 해석결과와 조석의 영향을 고려한 Lagrangian 모형을 개발하였다. Lagrangian 해석을 통하여 Eulerian 기법에서의 수치적인 어려움을 경감할 수 있었고 유한요소법이나 유한차분법에 비하여 해석해와 잘 일치하고 있었다. 본 연구 모형은 한강 하류부에 적용하여 실제홍수에 대한 검정을 실시하였다. 다양한 저유량 조건하에서의 오염물의 유동 특성을 제사형T고 주요지류에서 유입된 오염물의 조석에 대한 영향을 검토하였다. 본 연구 모형은 한강에서의 수질관리에 직접적으로 적용할 수 있는 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

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중장비 구동체계의 제어용 동적 모델에 관한 연구 (A study on the dynamic modeling of driving system of a heavy industrial vehicle)

  • 홍성욱;강민식;이종원;김광준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.222-233
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    • 1987
  • 본 논문에서는 이와 관련하여 전형적인 중장비 구동체계를 대상으로 동적모델 을 유도하는 일련의 과정을 제시하고 구동체계의 효율적 제어를 위한 간략화된 모델을 유도하였다.

Numerical investigation of turbulent lid-driven flow using weakly compressible smoothed particle hydrodynamics CFD code with standard and dynamic LES models

  • Tae Soo Choi;Eung Soo Kim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권9호
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    • pp.3367-3382
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    • 2023
  • Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is a Lagrangian computational fluid dynamics method that has been widely used in the analysis of physical phenomena characterized by large deformation or multi-phase flow analysis, including free surface. Despite the recent implementation of eddy-viscosity models in SPH methodology, sophisticated turbulent analysis using Lagrangian methodology has been limited due to the lack of computational performance and numerical consistency. In this study, we implement the standard and dynamic Smagorinsky model and dynamic Vreman model as sub-particle scale models based on a weakly compressible SPH solver. The large eddy simulation method is numerically identical to the spatial discretization method of smoothed particle dynamics, enabling the intuitive implementation of the turbulence model. Furthermore, there is no additional filtering process required for physical variables since the sub-grid scale filtering is inherently processed in the kernel interpolation. We simulate lid-driven flow under transition and turbulent conditions as a benchmark. The simulation results show that the dynamic Vreman model produces consistent results with experimental and numerical research regarding Reynolds averaged physical quantities and flow structure. Spectral analysis also confirms that it is possible to analyze turbulent eddies with a smaller length scale using the dynamic Vreman model with the same particle size.

Lagrangian Dynamic Smagronsky 난류모형과 SPH를 이용한 쇄파역에서의 비선형 천수거동에 관한 연구 (Numerical Analysis of Nonlinear Shoaling Characteristics over Surf Zone Using SPH and Lagrangian Dynamic Smagronsky Model)

  • 조용준;이헌
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.81-96
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    • 2007
  • 단조해안에서의 비선형 천수거동을 가장 강건한 파랑모형인 Navier Stokes 식에 기초하여 수치모의 하였다. 이와 더불어 SUPERTANK LABORATORY DATA COLLECTION PROJECT(Krauss et al., 1992)에서 취득한 자료를 활용하여 Reynolds 응력에 대한 구배모형의 한계를 검증하였다. 취득한 쇄파대 유동계의 자기상관함수는 상당한 특성길이를 지니며 이러한 결과는 구배모형이 큰 오류를 야기할 수 있다는 사실을 시사한다. 이러한 인식에 기초하여 파랑모형은 Large Eddy Simulation(LES), Smooth Particle Hydrodynamics(SPH), Gaussian kernel function을 사용하여 수치 적분하였다. 잔차응력은 Lagrangian Dynamic Smagronski 모형(Meneveau et al.,1996)을 활용하여 모의하였으며 모의 기간 중 유체 알갱이간의 이격거리는 관성부영역의 특성길이보다 작게 유지되도록 노력하였다. 천수과정에서 진행되는 동조 비동조 고차 조화성분으로 전이된 파랑에너지로 인해 상당히 예리하고 왜도된 파형, 파형의 마루로부터 시작되는 물입자 자유낙하, 착수로 인한 커다란 물보라의 형성, 물보라 형성층의 해변으로의 이행, wave finger(Narayanaswamy와 Darlymple, 2002) 등이 비교적 정확히 재현되는 등 상당히 고무적인 결과를 얻었다.

Flexible stick balencer에 대한 modeling과 제어에 관한 연구 (Modeling of flexible stick balencer and controller design)

  • 서기원;조황
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.233-236
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    • 1996
  • This paper describes a liner state-space model for a flexible stick balencer. The method employed to generate the model utilizes a separable formulation of assumed modes to represents the transverse displacement due to bending Lagrangian dynamics are applied to determine the kinetic and potential energies for the system. The resultant dynamic equations are then organized into a state space model and linearized using Taylor series expansion method. A minimum order observer is designed to estimate unmeasurable states.

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Arbitrary Lagrangian-Eulerian기법을 적용한 콘크리트 구조물의 폭발해석 (Blast Analysis of Concrete Structure using Arbitrary Lagrangian-Eulerian Technique)

  • 이나현;김성배;남진원;이성태;김장호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.269-272
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    • 2008
  • 매우 짧은 시간동안 큰 압력을 유발하는 폭발하중은 지형적인 조건 및 대기조건, 장약량과 구조물의 위치 및 형상에 따라 상이하게 발생된다. 그러므로 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 작용하는 정밀한 폭발하중의 전파해석을 위해, Arbitrary Lagrangian-Eulerian기법을 적용한 대기 및 폭발물의 모델을 통해 복합적인 폭발파를 구현하고 구조물의 동적재료 특성을 고려하여 대기-구조물의 통합모델 해석기법을 제안하였다. 또한 대기-구조물의 통합모델 해석기법의 검증을 위하여 폭발하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 폭발실험결과와 비교함으로써 제안된 해석기법의 타당성을 검증하였다.

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AN APPLICATION OF LAGRANGIAN RELAXATION ALD SUBGRADIENT METHOD FOR A DYNAMIC UNCAPAITATED FACILITY COCATION PROBLEM

  • Song, Jae-Wook;Kim, Sheung-Kown
    • 한국경영과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.47-58
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    • 1988
  • The dynamic uncapacitated facility location model is formulated by a mixed integer programming. It has the objective of minimizing total discounted costs for meeting demands specified in different time periods at various demand centers. Costs include those for operation of facilities to demand centers and a fixed cost associated with the capital investment. The problem is decomposed into two simple Lagrangian relaxed subproblems which are coordinated by Lagrangian multipliers. We explored the effect of using the subgradient optimization procedure and a viable solution approach is proposed. Computational results are presented and further research directions are discussed.

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Dynamics of high-speed train in crosswinds based on an air-train-track interaction model

  • Zhai, Wanming;Yang, Jizhong;Li, Zhen;Han, Haiyan
    • Wind and Structures
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    • 제20권2호
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    • pp.143-168
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    • 2015
  • A numerical model for analyzing air-train-track interaction is proposed to investigate the dynamic behavior of a high-speed train running on a track in crosswinds. The model is composed of a train-track interaction model and a train-air interaction model. The train-track interaction model is built on the basis of the vehicle-track coupled dynamics theory. The train-air interaction model is developed based on the train aerodynamics, in which the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method is employed to deal with the dynamic boundary between the train and the air. Based on the air-train-track model, characteristics of flow structure around a high-speed train are described and the dynamic behavior of the high-speed train running on track in crosswinds is investigated. Results show that the dynamic indices of the head car are larger than those of other cars in crosswinds. From the viewpoint of dynamic safety evaluation, the running safety of the train in crosswinds is basically controlled by the head car. Compared with the generally used assessment indices of running safety such as the derailment coefficient and the wheel-load reduction ratio, the overturning coefficient will overestimate the running safety of a train on a track under crosswind condition. It is suggested to use the wheel-load reduction ratio and the lateral wheel-rail force as the dominant safety assessment indices when high-speed trains run in crosswinds.

Coupled Eulerian-Lagrangian 기법을 이용한 선박의 수중사면 충돌해석 1 : 해석모델의 개발 (Vessel Collision Analysis of an Underwater Slope using Coupled Eulerian-Lagrangian Scheme 1: Development of Analysis Model)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.17-23
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    • 2020
  • 본 논문에서는 인공섬 형식의 방호공을 구성하는 수중사면에 선박이 충돌하는 경우 발생하는 선박과 지반의 거동을 해석하기 위한 모델을 Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL) 기법을 이용하여 구성하였다. 충돌에서 발생하는 지반의 전단파괴를 포함하는 대변형을 고려하기 위하여 지반과 해수는 Eulerian 영역으로 구성하고 충돌체를 Lagrangian 영역으로 구성되었다. 해석의 효율성을 향상시키기 위해서 mass scali기법을 충돌체의 모델링에 도입하였으며, 지반은 Eulerian영역에서 Eulerian Volume Fraction(EVF)값을 설정하여 구성하였다. 작성된 모델의 적용성을 검증하기 위하여 동적관입앵커에 대한 해석을 수행하였다. 또한 컨테이너선의 외부형상에 따라 고체요소로 모델링된 선수가 수중사면에 충돌하는 경우의 해석을 수행하고, 그 때 발생하는 변위, 속도, 소산에너지 등의 거동을 평가하였다. 그 결과로 매개변수해석에 대한 추가적인 연구 필요성이 도출되었다.