• 제목/요약/키워드: Multi-domain BEM(Boundary Element Method)

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경사형 타공판을 이용한 소파장치 개발 (Development of a Wave Absorbing System Using an Inclined Punching Plate)

  • 조일형;홍석원
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • In this paper, the performance of a wave absorbing system using an inclined punching plate, was investigated. Using the multi-domain boundary element method (BEM), the reflection coefficients of an inclined punching plate were tested with various design parameters, such as inclined angle, porosity, and wave frequencies. To confirm the numerical solutions, the systematic model test was conducted at 2-D tank and square tank. The numerical results were in good agreement with the experimental results within the entire frequency range. It was found that an inclined punching plate had an excellent wave absorbing efficiency, compared to a horizontal one. Also, the optimal range of an inclined angle had an excellent wave absorbing efficiency, compared to a horizontal one the optimal range of the inclined angle is 10°<β<20°. The developed wave absorber was installed at KRISO's square basin, and is working effectively for various model tests.

박판 구조물의 소음 방사 및 산란에 대한 위상 최적 설계 (Topology Optimization for Radiation and Scattering of Sound from a Thin-body)

  • 이제원;왕세명
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1032-1037
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    • 2003
  • Although the holes on the shell case are very important fer the acoustic performance, it is difficult to solve the problem because the case includes thin bodies. Hence, in the past, only the method of trial and error, which depends on the engineer's intuition and experience, was available fur the design of holes. Many researchers have tried to solve the thin-body acoustic problems, since the conventional boundary element method (BEM ) using the Helmholtz integral equation fails to yield a reliable solution fer the numerical modelling of radiation anti scattering of sound from thin bodies. In the area of the analysis of thin-body acoustic problem, three approaches are generally used; the multi-domain BEM, the indirect variational BEM, and the normal derivative integral equation And there has been just a f9w study reported on the design optimization for the acoustic radiation problems by using only the conventional BEM. For the thin-body acoustics, however, no further study in the optimization fields has been reported. In this research, the normal derivative integral equation is adopted as an analysis formulation in the thin-body acoustics, and then used fur the optimization. The analytical approaches for the design of holes are proposed by using a topology optimization technique and a genetic algorithm. The proposed approaches are implemented and validated using numerical examples.

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유한 고체내 탄성동역학 문제의 모델링 (Modeling of Elastodynamic Problems in Finite Solid Media)

  • 조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.138-149
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    • 2000
  • 본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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