• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.516-524
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• 2008

본 논문은 기존에 연구되지 않았던 옷의 독특한 특징들을 묵시적 제한방법을 사용하여 강력한 제한력으로 구현하는 새로운 모델링 방법을 제안한다. 기존의 명시적 제한방법인 Baumgarte 안정화 방법은 해에 빠르게 수렴하도록 하기 위해 사용자가 시뮬레이션에 따라서 값이 달라지는 안정화 변수 값을 선택해야 하고, 시뮬레이션의 시간 간격 사용에 있어서 안정화에 한계가 있는 단점들이 있다. 본 논문은 큰 시간 간격에도 안정적이고, 안정화 변수 값을 요구하지 않고, 물리적으로도 적합한 물체의 움직임을 보장하는 묵시적 제한방법을 사용한다. 또한 묵시적 제한 방법의 계산 복잡도는 Baumgarte 안정화 방법과 같다. 본 논문은 묵시적 제한방법의 수식과 제한의 오차 분석을 설명하였고 옷의 솔기, 단추, 옷 주름, 옷의 구김, 과잉 늘어짐 방지 등의 복잡한 옷의 요소들에 대한 모델링 방법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 외부 상황에 의해 각종 제한들이 자동적으로 설정되고 제거되어 계산 비용을 절약함과 동시에 옷의 독특한 특징들의 구현을 통해 현실감 있는 옷 시뮬레이션의 결과들을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.479-485
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• 2007

본 논문에서는 사실적인 질량-스프링 기반 옷감 모델의 애니메이션을 효율적이며 사실적으로 생성하기 위해 근사된 암시적 적분법을 계층적으로 적용하는 기법을 제안한다. 제안된 계층적 시뮬레이션 방법은 매우 많은 정점을 가진 메쉬(mesh)의 사실적인 움직임을 상호작용적으로 생성할 수 있다. 이 기법은 암시적 적분법을 근사하는 빠르고 안정적인 방법을 사용한다. 이 근사 기법은 효율적이기는 하지만 극도로 부정확하며 지나치게 댐핑(damping)이 많이 일어난다. 본 논문에 제안된 계층적 시뮬레이션 기법은 메쉬 구조를 다중 단계로 구성하여 옷감 모델의 사실적인 외형을 표현하도록 하며, 각각의 단계에 시뮬레이션을 적용할 때 현재 단계의 메쉬에 존재하는 일부 질점이 이전 단계의 시뮬레이션 결과를 따르도록 한다. 이러한 계층적 시뮬레이션 방법은 많은 수의 질점으로 구성된 옷감 모델의 사실적인 동작을 효율적으로 생성한다. 또한 계층적 기법은 옷감 모델에 사실적인 주름을 생성할 수 있도록 하며, 계층적 단계에 따라 스프링의 수축 저항을 제어할 수 있도록 하여 주름의 패턴도 쉽게 제어할 수 있도록 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권2호
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• pp.169-180
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• 2019

The underlying mechanism of the wind-induced vibration of the hangers of the suspension bridges is still not fully understood at present and hence is comprehensively examined in this study. More specifically, a series of field measurements on the No. 2 hanger of the Xihoumen Bridge was first carefully conducted. Large amplitude vibrations of the hanger were found and the oscillation amplitude of the leeward cable was obviously larger than that of the windward cables. Furthermore, the trajectory of the leeward cable was close to an ellipse, which agreed well with the major characteristics of wake-induced vibration. Then, a theoretical model for the wake-induced vibration based on a 3-D continuous cable was established. To obtain the responses of the leeward cable, the finite difference method (FDM) was adopted to numerically solve the established motion equation. Finally, numerical simulations by using the structural parameters of the No. 2 hanger of the Xihoumen Bridge were carried out within the spatial range of $4{\leq}X{\leq}10$ and $0{\leq}Y{\leq}4$ with a uniform interval of ${\Delta}X={\Delta}Y=0.25$. The results obtained from numerical simulations agreed well with the main features obtained from the field observations on the Xihoumen Bridge. This observation indicates that the wake-induced vibration might be one of the reasons for the hanger oscillation of the suspension bridge. In addition, the effects of damping ratio and windward cable movement on the wake-induced vibration of the leeward cable were numerically investigated.

• Earthquakes and Structures
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• 제17권4호
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• pp.373-385
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• 2019

In this article, different frequently adopted modeling aspects of linear and nonlinear dynamic soil-structure interaction (SSI) are studied on a pile-supported integral abutment bridge structure using the open-source platform OpenSees (McKenna et al. 2000, Mazzoni et al. 2007, McKenna and Fenves 2008) for a 2D domain. Analyzed approaches are as follows: (i) free field input at the base of fixed base bridge; (ii) SSI input at the base of fixed base bridge; (iii) SSI model with two dimensional quadrilateral soil elements interacting with bridge and incident input motion propagating upwards at model bottom boundary (with and without considering the effect of abutment backfill response); (iv) simplified SSI model by idealizing the interaction between structural and soil elements through nonlinear springs (with and without considering the effect of abutment backfill response). Salient conclusions of this paper include: (i) free-field motions may differ significantly from those computed at the base of the bridge foundations, thus put a significant bias on the inertial component of SSI; (ii) conventional modeling of SSI through series of soil springs and dashpot system seems to stay on the safer side under dynamic conditions when one considers the seismic actions on the structure by considering a fully coupled SSI model; (iii) consideration of abutment-backfill in the SSI model positively affects the general response of the bridge, as a result of large passive resistance that may develop behind the abutments.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.49-55
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• 2020

발사체의 사거리 증대는 중요한 성능개선 목표 중 하나이다. 일반적으로 발사체 비행탄두의 형상은 공기역학 및 구조적인 요소를 복합적으로 고려하여 선정한다. 몸체, 탄두부 및 탄미부 형상의 선정은 공기역학적 설계에 중요한 영향을 미친다. 발사체 비행탄두 형상의 주요 설계 요소는 공기역학적 항력이다. 공기역학적 항력은 발사체의 운동과 반대 방향으로 작용하는 공기역학적 힘이다. 준실험적 기법을 이용하여 탄두부, 탄미부 및 몸체 형상이 발사체의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 비행탄두 형상 변수에 대한 연구를 수행하였으며, 최대 사거리 성능 분석에는 탄도 모사분석 모델을 사용하였다. 발사체 비행탄두 형상 최적화를 이용한 사거리 증대 가능성을 분석하고, 형상 변수 최적화에 의한 사거리 증대 효과를 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.27-37
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• 1995

본 연구에서는 대양을 항행하는 선박의 자동조타 시스템의 정량적 평가, 해석을 위해서 추진 에너지 손실의 관점에서 성능평가지수를 도출하였다. 그 결과 성능평가지수는 침로편차, 타각, 회두각속도의 제곱평균치로써 구성됨을 밝혔고, 아울러 각 제곱평균치의 계수는 선박의 유체역학적 특성에 의해서 결정됨을 알 수 있었다. 또한 성능평가지수는 자동조타 시스템에 불규칙 외란이 입력으로 작용하였을 때, 주파수 응답법과 시뮬레이션 기법에 의해서 정도 높게 계산될 수 있음을 밝혔다. 대표적 해상 상태에서 광석운반선과 소형 어선에 대한 시계산 결과, 주파수 응답법은 작은 외란하에서 시스템이 선형인 경우에는 유용하지만, 비교적 큰 외란하에서 또는 시스템 내부에 비선형 요소가 있는 경우에는 시뮬레이션 기법이 보다 정확하고 유용함을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.41-46
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• 2001

최근에 선박이 대형화되는 추세에 힘입어 조선소는 광폭천흘수선, 초대형 원유운반선 및 초대형 컨테이너선 등을 건조하고 있다. 이와 같은 선박은 상대적으로 다른 선박에 비해 강성이 작기 때문에 파랑 중에서 유탄성 운동을 하게 되고, 입사하는 파고가 작은 경우에도 선체의 2절 모드의 진동에 의해 선체의 갑판이 피로 파괴되는 경우가 종종 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 전진하는 선박의 유체 압력을 계산하기 위해 적분방정식은 3차원 소오스 분포법을 사용하고, 그린함수는 전진하면서 동요하는 형태를 이용하였다. 방사문제는 선박을 여러 개의 단면으로 나누어 단면간의 간섭효과를 고려하여 heave 및 pitch 강제동요와 관련된 부가질량 및 조파 감쇠계수를 계산하였고, 파강제력은 각 단면에서 선행해에 의한 힘만 고려하였다. 선박의 각 단면의 수직운동은 선박에 대한 운동방정식을 이용하고 강성행렬은 오일러 보 이론에 의해 산정되었다. 계산은 Esso-Osaka 선박을 모델로 도입하여 입사하는 파도의 주파수가 변함에 따른 선박의 각 단면에 대한 운동, 굽힘 모우멘트를 계산하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.329-334
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• 2017

As the motion response of heave for floating bodies on the water surface is relatively large near the natural frequency, it is necessary to predict its value accurately from the stage of initial design. Bodies accelerating in fluid experience force acted upon by the fluid, and this force is quantified by using the concept of added mass. For predicting the natural frequency of heave we need to know the added mass, which is given as a function of frequency, and hence the natural frequency can be obtained through only by iteration process, as was pointed out by Lee (2008). His method was applied to circular cylinders, and two dimensional cylinders of Lewis form by making use of the Ursell-Tasai method in the previous works, Lee and Lee (2013), Kim and Lee (2013), and Song and Lee (2015). In this work, a similar algorithm employing the concept of strip method is adopted for predicting the heave natural frequency of KCS(KRISO Container Ship), and the obtained computational result was compared with other existing experimental data, and the agreement seems reasonable. Furthermore, through the error analysis, it is shown that why the frequency corresponding to the local minimum of the added mass and the natural frequency are very close. And it seems probable that we can predict the heave natural frequency if we know only the local minimum of added mass and the corresponding frequency under a condition, which holds for ship-like bodies in general.

• Journal of Magnetics
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• 제6권2호
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• pp.47-52
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• 2001

We present the magnetisation reversal dynamics of epitaxial Fe thin films grown on GaAs(001) and InAs(001) studied as a function of field sweep rate in the range 0.01-160 kOe/s using magneto-optic Kerr effect (MOKE). For 55 and 250 ${\AA}$ Fe/GaAs(001), we find that the hysteresis loop area A follows the scaling relation $A\propto H_{\alpha} \;with\; \alpha=0.03\sim0.05$ at low sweep rates and 0.33~0.40 at high sweep rates. For the 150${\AA}$ Fe/InAs(001) film, $\alpha$is found to be ~0.02 at low sweep rates and ~0.17 at high sweep rates. The differing values of $\alpha$ are attributed to a change of the magnetisation reversal process with increasing sweep rate. Domain wall motion dominates the magnetisation reversal at low sweep rates, but becomes less significant with increasing sweep rate. At high sweep rates, the variation of the dynamic coercivity $H_c{^*}$ is attributed to domain nucleation dominating the reversal process. The results of magnetic relaxation studies for easy-axis reversal are consistent with the sweeping of one or more walls through the entire probed region (~100$\mu m$). Domain images obtained by scanning Kerr microscopy during the easy cubic axis reversal process reveal large area domains separated by zigzag walls.

• 한국해양공학회지
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• 제33권4호
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• pp.313-321
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• 2019

The prediction of the hydrodynamic performance of a planing hull vessel is an important and challenging topic for computational fluid dynamic (CFD) applications to naval hydrodynamics. In this paper, the resistance and planing attitude analysis for a Fridsma hull, which is a prismatic planing hull, in still water are numerically studied using OpenFOAM. OpenFOAM is an open source code package based on C++ libraries and the finite volume method (FVM) for the discretization of the RANS equation. The volume of fluid method (VOF) is used to capture the water-air interface and the SST ${\kappa}-{\omega}$ model is used for the turbulence simulation. The overset mesh method is used to capture the large motion of the hull at higher speeds. Before the extensive analysis, uncertainty analyses using various time steps and grid sizes were performed for one ship speed case of Fn = 1.19. The results of the present study are compared with those of a model test, other CFD research, and Savitsky's empirical formula. The results of the present study, following the trend of other CFD results, slightly over predict the resistance and under predict the sinkage and, more significantly, the trim.