소파호안과 같은 해역구조물을 통한 월파량 산정에 수치해석기법을 적용하기 위하여 투과성 구조물의 취급 및 쇄파현상의 재현이 가능한 수치해석기법을 발판으로 하여 쇄파발생으로 인한 기포의 유입과 호안 배후의 월파로 인한 물방울의 자유낙하 및 사면유하 등을 고려할 수 있는 기법을 추가한 새로운 3차원 수치해석기법을 제안하여, 기존의 수리모형실험과 비교함으로써 그 타당성을 검증하였다. 소파호안을 대상으로 Ursell 수($=L^2H/h^3$)가 커질수록 3차원 계산에 의해 얻어지는 월파유량은 증가하였으며 실험결과와도 잘 일치하고 있는 것을 확인하였다. 또한, 월파량 산정에 2차원 및 3차원수치해석기법을 이용할 경우의 차이점에 관하여 논의하였다.
A multidimensional numerical simulation for flows in an engine with axisymmetric geometry was performed. Three kinds of differencing schemes, namely, skew upwind differencing scheme (SUDS), interpolated upwind differencing scheme (IUDS), upwind differencing scheme (UDS), are used in a comparative study. Simultaneously, the effects of the artificial dampings and the grids on numerical results are estimated. Compared with the measurements, the calculations with SUDS and proper artificial damping show very similar qualitative tendency with observed results. But there are some discrepancies due to numerical errors and unclear boundary conditions.
This paper presents the numerical design technology of a passive orifice fluid damper system especially for the characteristics between the damper piston velocity and the damping force. Numerical analysis with the visual interfacial modeling technique was applied into the analysis of the damper system's dynamics. A prototype orifice fluid damper was manufactured and experimentally tested to validate the numerical simulation results. The performances of various damper system schemes were investigated based on the verified numerical simulation model of orifice fluid damper.
In this study, the internal development of the Saemangeum basic concept of the changes being promoted as a lead construction and agricultural land works(54.2 km) has established a numerical model for the scenario. Inner dike to the construction site to reflect the following conditions to reproduce the numerical model by each areas during construction inner dike where scour expected to perform a numerical analysis for the hydraulic review by areas with possible future changes were to predict. Simulation results showed that numerical simulation results for scour expected frequency of 100 years in flood conditions is simulated with 0.02 m/s~l.27 m/s scour velocity for high-impact factor is considered to be stable. Each start point and end point work area of inner dike reviewed and flow rate of 100 years flood, the velocity distribution in the influx of a large flow rate of 0.02 m/s~1.68 m/s occur during construction inner dike are not being evaluated as a special issue does not occur will be considered according to the method and order of construction inner dike stability review suggests that the future need to be made.
Abrupt and gradual levee breach analyses on the flat domain were implemented by laboratory experiments and numerical simulations. To avoid the reflective wave from the side wall the experiment was performed in a large domain surrounded by waterway. A numerical model was developed for solving the two-dimensional gradual levee breach flow. The results of the numerical simulation developed in this study showed good agreement with those of the experimental data. However, even if the numerical schemes effectively replicated the trends of the observed water depth for the first shock, there were little differences for the second shock. In addition, even though the model considered the Smagorinsky horizontal eddy viscosity, the location and height of the hydraulic jump in the numerical simulation were not fairly well agree with experimental measurements. This shows the shallow water equation solver has a limitation which does not exactly reproduce the energy dissipation from the hydraulic jump. Further study might be required, considering the energy dissipation due to the hydraulic jump or transition flow from reflective wave.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제17권1호
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pp.101-108
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2016
The RCS characteristics of stealth modified three-surface aircraft are analyzed in this paper. Prototype A is built with CATIA software and the three-dimensional digital models of modified stealth three-surface B and C are also designed based on carrier-based aircraft Su-33; the numerical simulation of RCS characteristics of three-surface aircraft is conducted with RCSAnsys software based on physical optics method and the method of equivalent currents; The following results are obtained by comparative analysis and mathematical statistics: (1) by the use of physical optics method and equivalent electromagnetic current method, the scattering intensity for each part of the model and RCS characteristic of the aircraft can be analyzed efficiently and accurately; (2) compared with model A, the mean RCS value of model B is reduced to 14.1% in forward direction and 48.1% in lateral direction; (3) compared with model A, the mean RCS value of model C decreases to 11.4% in forward direction and 21.6% in lateral direction. The results are expected to provide theoretical basis and technical support to the conceptual design of aircraft and stealth technology research.
The coal gasification process of a slurry feed type, entrained-flow coal gasifier was numerically predicted in this paper. By divding the complicated coal gasification process into several simplified stages suh as slurry evaporation, coal devolitilisation and two-phase reactions coupled with turbulent flow and two-phase heat transfer, a comprehensive numerical model was constructed to simulate the coal gasification process. The k-$\varepsilon$turbulence model was used for the gas phase flow while the Random-trajectory model was applied to describe the behavior of the coal slurry particles. The unreacted-core shrinking model and modified Eddy Break-Up(EBU) model were used to simulate the heterogeneous and homogeneous reactions, respectively. The simulation results obtained the detailed informations about the flow field, temperature inside the gasifier. Meanwhile, the simulation results were compared with the experimental data as function of $O_2$/coal ratio. It illustrated that the calculated carbon conversions agreed with the measured ones and that the measurd quality of the atngas was better than the calculated one when the $O_2$/coal ratio increases. The result was related with the total heat loss through the gasifier and uncertain kinetics for the heterogeneous reactions.
High-strength steel composite Y-eccentrically braced frame (Y-HSS-EBF) is a novel structural system. In this study, the spatial substructure hybrid simulation test (SHST) method is used to further study the seismic performance of Y-HSS-EBF. Firstly, based on the cyclic loading tests of two single-story single-span Y-HSS-EBF planar specimens, a finite element model in OpenSees was verified to provide a reference for the numerical substructure analysis model for the later SHST. Then, the SHST was carried out on the OpenFresco test platform. A three-story spatial Y-HSS-EBF model was taken as the prototype, the top story was taken as the experimental substructure, and the remaining two stories were taken as the numerical substructure to be simulated in OpenSees. According to the test results, the validity of the SHST was verified, and the main seismic performance indexes of the SHST model were analyzed. The results show that, the SHST based on the OpenFresco platform has good stability and accuracy, and the results of the SHST agree well with the global numerical model of the structure. Under strong seismic action, the plastic deformation of Y-HSS-EBF mainly occurs in the shear link, and the beam, beam-columns and braces can basically remain in the elastic state, which is conducive to post-earthquake repair.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제10권3호
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pp.307-323
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2016
The nonlinear behaviors of recycled aggregate concrete (RAC) frame structure are investigated by numerical simulation method with 3-D finite fiber elements. The dynamic characteristics and the seismic performance of the RAC frame structure are analyzed and validated with the shaking table test results. Specifically, the natural frequency and the typical responses (e.g., storey deformation, capacity curve, etc.) from Model 1 (exclusion of strain rate effect) and Model 2 (inclusion of strain rate effect) are analyzed and compared. It is revealed that Model 2 is more likely to provide a better match between the numerical simulation and the shaking table test as key attributes of seismic behaviors of the frame structure are captured by this model. For the purpose to examine how seismic behaviors of the RAC frame structure vary under different strain rates in a real seismic situation, a numerical simulation is performed by varying the strain rate. The storey displacement response and the base shear for the RAC frame structure under different strain rates are investigated and analyzed. It is implied that the structural behavior of the RAC frame structure is significantly influenced by the strain rate effect. On one hand, the storey displacements vary slightly in the trend of decreasing with the increasing strain rate. On the other hand, the base shear of the RAC frame structure under dynamic loading conditions increases with gradually increasing amplitude of the strain rate.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.414-427
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2020
The finite element method is used to simulate the navigation of an ice-area bulk carrier in broken ice fields. The ice material is defined as elastic, and the simulations are accomplished at four model speeds and three ice concentrations. The movements of ice floes in the simulation are consistent with those in the model test, and the percentage deviation of the numerical ice resistance from the ice resistance in the model test can be controlled to be less than 15 %. The key characteristics of ice loads, including the average ice loads, extreme ice loads, and characteristic frequency, are analyzed thoroughly in a comprehensive manner. Moreover, the effects of sailing speed and ice concentration on the ice loads are analyzed. In particular, the stress distribution of ice floes is presented to help understand how model speed and concentration affect the ice loads. The "ice pressure" phenomenon is observed at 90 % ice concentration, and it is realistically reflected both in the time―and frequency―domain ice force curves.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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