The main objective of the present study is to elucidate a correlation between ship resistances from computational fluid dynamics (CFD) and brake horse powers (BHP) from towing tank in container carriers. The tests were conducted for a range of combinations of trim conditions and speeds. To achieve this goal, 295 cases of numerical simulation have been performed using Star-CCM+ which had been statistically verified to predict ship resistances (Lee & Lee, 2014). Based on the normal distribution of resistance errors in all cases of the 4 container carriers, the confidence interval of numerical error was estimated as [-2.33%,+2.42%] with 95% confidence. The correlation coefficients between the ship resistances of CFD and the brake horse powers of the experiments were higher than 0.93. As a result, the numerical calculation of ship resistances is able to be utilized in order to provide a quick guidance in selection of the optimum loading condition.
항만부진등 해석에 사용되는 유한요소의 적정 크기를 검토하기 위해 완전개방 직사각형 항만에 대해서 다양한 크기의 요소를 사용한 수치실험을 실시하였다. 수치실험 결과, 공진주기와 증폭비의 허용 오차율을 모두 2%로 하는 경우 파장당 9개, 1%로 하는 경우 12개의 요소가 필요한 것으로 나타났다. 또한, 요소 수의 증가에 따라 공진주기의 오차율은 선형적으로, 증폭비의 오차는 진동하면서 감소하였으며, 요소 수를 9개보다 적게 하는 경우 증폭비의 오차가 상대적으로 크게 증가하였다
In re-assessing the Jacket-type fixed steel structures, the current standards often allow the simplicity of corrosion sections using local buckling or equivalent section approach to applying empirical formulae of frame stress and resistance analyses. However, those approaches can lead to significant errors for non-uniform corroded frames in a specific area, including force distribution, stress, and allowable strength of the tubular section, compared to the actual cases. This paper investigates a suitable approach to determine the actual stress on non-uniform corroded tubular frames under compression through the non-linear ABAQUS model by considering the effect of large deformation on the frame axis and the frame section. There are 3 scenarios of interest. In the 1st and 2nd scenarios with simple corrosion cases, the stress ratios using the numerical model and theoretical formulae correspond to the calculation of allowable strength reduction ratios in standards. However, scenario 3, which describes non-uniform corroded sections based on survey data, provides considerable differences in results. Therefore, it proves the reliable and effective results when using this method to analyze the resistance of the actual corroded section in the Jacket platforms.
최근 건축은 정형의 건축물의 외관과 설계 범위를 벗어난 비정형의 설계, 시각화, 3차원 모델 구현이 이루어지고 있다. 일반 정형건축물과는 달리 비정형건축물의 지붕과 외벽은 디자인 중심의 외벽시스템과 배수, 방수의 성능을 지닌 지붕마감시스템으로 설계되고 시공되었다. 그러나 비정형 건축물은 외벽과 지붕의 구분이 없어지고 외피로의 개념으로 통합된다. 또한 건축설계의 디자인 트렌드가 정형에서 비정형의 자유로운 형태로 급변하고 있어 각종 현상설계 및 턴키 등 설계경기의 당선을 위하여 비정형의 건축물이 자주 등장하고 있다. 기존 비정형 건축구조물의 곡면외피를 시공하기 위해서는 스틸 각파이프나 C형강으로 비정형 형태를 만들고 거기에 외장을 시공한다. 그러나 이는 공사 기간 지연과 높은 공사비용이 소요되는 문제점이 있다. 제작, 설치, 검측 후 비정형 패널의 부착 오류, 줄눈의 불일치, 곡면의 직선 시공 등의 오류가 매우 빈번히 발생하고 있다. 이에 본 연구는 3차원 좌표제어 기술의 하나인 CNC Twisted Tube 공법을 적용한 구조체의 시공과정을 면밀히 검토하여 3차원 좌표제어 기술로 비정형 건축물의 구현 방안을 제시한다.
본 논문에서는 비동질 포아송 과정(NHPP)에 기초한 소프트웨어 에러 현상에 대한 신뢰도 모형을 고려하고 사전정보(Prior information)를 이용한 베이지안 추론을 시행하였다. 고장 패턴은 NHPP에 대한 강도함수와 평균값 함수로서 나타낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대수형 포아송 실행시간 모형(Logarithmic Poisson model), Crow 모형 그리고 Rayleigh 모형에 대하여 베이지안 모수 추정방법을 적용하였다. 효율적 모형을 위하여 이들 모형에 관한 모형선택을 편차자승합(SSE)의 합을 이용하여 시행하였고 모수의 추정을 위해서 마코브체인 몬테카를로(MCMC) 기법중에 하나인 깁스샘플링(Gibbs sampling)과 메트로폴리스 알고리즘을 이용한 근사추정 기법이 사용되었다. 수치적인 예에서는 Musa의 T1 자료를 이용하여 모수 및 신뢰도를 추정한 수치 결과론 나열하였다.
If we use a third order approximation for the displacement function of beam element in finite element methods, finite element solutions of beams yield nodal displacement values matching to beam theory results to have no connection with the number increasing of elements of beams. It is assumed that, as the member displacement value at beam nodes are correct, the calculation procedure of beam element stiffness matrix have no numerical errors. A the member forces are calculated by the equations of $\frac{-M}{EI}=\frac{{d^2}{\omega}}{dx^2}\;and\;\frac{dM}{dx}=V$, the member forces at nodes of beams have errors in a moment and a shear magnitudes in the case of smaller number of element. The nodal displacement value of plate subject to the lateral load converge to the exact values according to the increase of the number of the element. So it is assumed that the procedures of plate element stiffness matrix calculations has a error in the fundamental assumptions. The beam methods for the high accuracy ratio solution Is also applied to the plate analysis. The method of reducing a error ratio of member forces and element stiffness matrix in the finite element methods is studied. Results of study were as follows. 1. The matrixes of EI[B] and [K] in the equations of M(x)=EI[B]{q} and M(x) = [K]{q}+{Q} of beams are same. 2. The equations of $\frac{-M}{EI}=\frac{{d^2}{\omega}}{dx^2}\;and\;\frac{dM}{dx}=V$ for the member forces have a error ratio in a finite element method of uniformly loaded structures, so equilibrium node loads {Q} must be substituted in the equation of member forces as the numerical examples of this paper revealed.
Most of reconstruction algorithms for the calculation of temperature distributions in CT (computed tomography)-TDLAS (tunable diode laser absorption spectroscopy) are based upon two-line thermometry method. This method gives unstable calculation convergence due to signal noise, bias error, and signal mis-matches. In this study, a new reconstruction algorithm based on cross-correlation for temperature calculation is proposed. The patterns of the optical signals at all wave lengths were used to reconstruct the temperature distribution. Numerical test has been made using phantom temperature distributions. Using these phantom temperature data, absorption spectra for all wave lengths were constructed, and these spectra were regarded as the signals that would be obtained in an actual experiments. Using these virtually generated experimental signals, temperature distribution was once again reconstructed, and was compared with those of the original phantom data. Calculation errors obtained by the newly proposed algorithm were slightly large at high temperatures with small errors at low temperature.
최근 추세에 따라 수치실험은 높은 해상도와 정확도를 요구하고 있다. 일반적으로 파랑장 계산은 광역모형을 도입하고, 주된 해석 대상 영역의 지형적 복잡성을 반영할 수 있는 적절한 분해능의 상세격자를 통해 내부의 상세역 모형을 구성하게 된다. 여기서, 세역에서의 입사파는 광역에서의 결과를 토대로 추출하게 되는데, 이 때 결과의 연속성에서 문제를 가지게 된다. 대체로 이러한 문제점을 극복하기 위하여 가변격자체계와 스펙트럼 추출 등의 방법을 사용하게 되지만 관련 수치적 오류에 대한 분석과 검토가 충분하지 않은 것으로 보인다. 따라서, 본 연구에서는 최근 가장 일반적으로 사용되고 있는 SWAN모형의 Nested 모형에 대한 현장 적용성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 각기 다른 조석환경하에 있는 두 개의 항에 대한 실험을 실시하고 이에 대한 결과를 비교 분석하였다. 분석결과, Nested 모형으로 구성된 광역과 세역 경계에서의 추출된 값이 거의 동일한 값을 가지며 각기 다른 조석환경하에서의 결과 또한 다르지 않다는 것으로 나타났다. 그러나, Nested 모형의 경계를 구성시 수심의 변화가 심한 곳을 피하고 비교적 수심이 깊은 해역까지를 포함시키는 것이 오차를 줄일 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 대표적 투영기반 모델차수축소법인 크리로프 부공간 모델차수축소법(KSM)과 모드중첩법(MTM)을 고려하여 주파수응답해석에 대한 수치적 정확도와 효율성을 비교하였다. 두 모델차수축소법의 수치 정확도 비교를 위하여 주파수응답해석 결과, 축소차수 및 관심주파수에 따른 상대오차를 고려하였으며 이후에 오차수렴지표를 통한 자동적인 축소차수의 결정이 가능 여부를 확인하였다. 효율성 비교를 위해서는 각 축소모델의 주파수응답 해석시간 및 축소차수에 따른 변환행렬 생성시간을 비교하였다. 자동차 현가장치에 대한 유한요소모델을 적용예제로 선정하여 수치 비교를 수행하였다.
지적측량은 토지를 지적공부에 등록하거나 등록된 경계를 지표에 복원할 목적으로 각 필지의 경계 또는 좌표와 면적을 정하는 측량으로 크게 기초측량과 세부측량으로 구분되며, 세부측량은 다시 도해지적측량과 수치지적측량으로 나누어진다. 본 연구에서는 전산화사업으로 구축된 필지중심토지정보시스템(PBLIS) 자료에 의한 도해적인 평판측량과 경계점좌표에 의한 수치지적측량을 비교하여 그 정확도를 평가하였다. 그 결과 평판에 의한 도해지적측량 위치오차가 0.766m, 토털스테이션을 이용한 수치지적측량 위치오차는 0.638m로 관측되어 도해지적측량에 의한 성과보다 수치지적측량에 의한 성과가 더 정확한 것으로 분석되었으며, 향후 지적경계측량을 할 경우 PBLIS 사용 가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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