The unsteady turbulent flow characteristics of NACA4406 airfoil at close proximity to the pound are numerically investigated, especially focused on the noise generation mechanism near the blunt trailing edge. The unsteady two-dimensional compressible Wavier-Stokes equations with a Spalart-Allmaras turbulence closure model are solved by the 6th-order compact scheme and the 4th-order Runge-Kutta scheme. The computation shows a noise generation by a feedback mechanism at the blunt tailing edge, where the acoustic-fluidic coupling occurs between the wall-reflected sound waves and the periodically disturbed turbulent shear layer.
Numerical simulations for dendritic growth of crystals are conducted in this study by the level set method. The effect of order of difference is tested for reinitialization error in simple problems and authors founded in case of 1st order of difference that very fine grids have to be used to minimize the error and higher order of difference is desirable to minimize the reinitialization error The 2nd and 4th order Runge-Kutta scheme in time and 3rd and 5th order of WENO schemes with Godunov scheme are applied for space discretization. Numerical results are compared with the analytical theory, phase-field method and other researcher's level set method.
본 연구에서는 올레오-뉴메틱(Oleo-pneumatic) 완충장치와 차등 제동 조향(Differential Braking Steering)을 위한 캐스터링 휠 포크(Castering Wheel Fork)가 적용된 소형항공기용 전방착륙장치의 충격하중 해석을 위한 비선형 2 자유도 수학적 모델을 생성하고, 수치해석 기법을 이용하여 시간에 따른 충격응답을 구하였다. 생성된 전방착륙장치의 수학적 모델은 타이어의 충격 시 동적 특성과 스트루트 기울기, 캐스터에 의한 모멘트, 타이어 접촉과 조향 등에 의해 발생하는 측면하중에 의한 올레오 스트루트 내부의 마찰 특성 등의 비선형 요소들을 포함하고 있다. 또 생성된 운동방정식의 수치해석은 4차 Runge-Kutta 방식을 이용하였으며, 운동방정식 및 수치해의 정확도를 평가하기 위한 타 항공기에 기 적용된 전방 착륙장치의 낙하시험 결과와의 비교 검증과정을 수행하였다.
쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향 및 조향방향의 진동이 발생하는 현상이다. 쉬미 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 본 연구는 소형항공기의 쉬미 안정성 검토를 위해 수행되었다. 수치해석을 위하여 소형항공기의 전방 착륙장치를 선형시스템으로 모델링하고 상태방정식을 수립하였다. 근궤적 기법을 이용한 주파수 영역 해석과 4차 Runge-Kutta 방법을 이용한 시간영역 해석을 통해 쉬미 현상을 예측하였고 주요 변수의 설계범위를 검토하였다. 현 착륙장치는 와셔의 압축력을 이용하여 조향 방향 마찰을 가함으로써 쉬미현상을 저감하는 기법을 채택하고 있으므로 마찰을 기술함수를 이용하여 선형화시키고 상태방정식에 적용하여 해석을 수행함으로써 쉬미의 발생이 저감되는 결과를 확인하였다.
Polyethylene-GOX (PE-GOX) 조합의 추진제를 사용하는 하이브리드 모터의 성능 예측 모델을 제시하였다. 성능에 영향을 미치는 인자들에 대해 자세한 고찰이 이루어 졌으며, 연료의 후퇴율과 산화제 조절 밸브의 개폐 응답 특성을 고려한 비정상 지배방정식을 구성하고 연소 중 O/F(산화제/연료)비에 따라 변화하는 열역학 데이터를 고려한 4차 Runge-Kutta 수치기법으로 해를 구하여 실험결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 또한 연소 중 그레인의 후퇴율과 O/F비등의 성능 변수들의 영향을 분석하였다.
본 연구에서는 3차원 공간에서 바닥의 움직임에 따른 선형파의 생성을 모의할 수 있는 스펙트럼 법을 소개한다. 지배방정식은 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건이며, 두 식은 Fourier 공간에서 해석된다. 해석된 속도포텐셜 및 자유수면변위는 연속방정식과 운동학적 바닥경계조건을 항상 만족해야 한다. 수치해석에서 시간 적분은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 해석하였다. Fourier 공간에서 해석한 결과는 Fourier 역변환을 통해 실제 공간에서의 속도포텐셜과 자유수면변위로 표현된다. 본 수치모델을 이용하여 다양한 형상의 바닥이 규칙적으로 움직이는 경우 생성되는 규칙파에 대해 모의하였다. 또한 바닥의 움직임을 이용하여 비스듬히 전파하는 규칙파의 생성도 모의하였다. 수치모델의 결과는 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다.
The camshaft locus at camshaft beating in a direct acting OHC valve train system has been investigated using the transient method. Forces applied to the camsfiaft are composed of two components, one is the transfer force between the cam and the tappet, the other is the frictional force. These forces have been calculated using the lumped mass model and the elastohydrodynamic lubrication theory. The alternating direction implicit method has been used for the numerical analysis of Reynolds equation, and 4th order Runge-Kutta method has been used for the transient journal locus analysis. The effects of various load conditions are presented in the form of journal locus. As a result of the analysis, it has been found that camshaft bearings were mainly in the hydrodynamic lubrication condition.
An active mass damper system for flutter control of bridges is presented. Flutter stability of bridge structures is improved with the help of eccentric rotational actuators (ERA). By using a bridge girder model that moves in two degrees of freedom and is subjected to wind, the equations of motion of the controlled structure equipped with ERA are established. In order to take structural nonlinearities into consideration, flutter analysis is carried out by numerical simulation scheme based on a 4th-order Runge-Kutta algorithm. An example demonstrates the performance and efficiency of the proposed device. In comparison with known active mass dampers for flutter control, the movable eccentric mass damper and the rotational mass damper, the power demand is significantly reduced. This is of advantage for an implementation of the proposed device in real bridge girders. A preliminary design of a realization of ERA in a bridge girder is presented.
This paper reports on theoretical study of the compression process within balanced type vane pump for Electro-Hydraulic Power Steering(EHPS). Equations fo camring profiles are derived, then displacements, velocities, accelerations, and jerks are calculated. Vane side leakages, vane slit leakages, and rotor side leakages are considered and calculated. Numerical integration of flow equation is performed using 4th Runge-Kutta method. As a result of analysis, it is found that chamber pressure depends on rotational speeds, bulk modulus of fluid, notches, camring profiles, and positions of delivery port. Especially, the variation of notch area is the most important factor that prevents pressure from rapid rising.
A 3-dimensional double track vehicle model, that has 12-degress-of-freedom, was proposed to analyze handling and riding behaviours of an automotive car. Nonlinear characteristics of the suspension and steering systems of the vehicle model were considered in its equations of motion, which were solved by using the 4th-order Runge-Kutta integration method. Computer simulations for lane change, steady-state handling, and running-over-bump manoeuvres were made and verified by vehicle tests on proving ground. The computed results of the proposed model showed better agreement with test results than those of the conventional 2-dimensional single track model did. Especially they showed good accuracy near the characteristic speed and in high lateral accelerated manoeuvres.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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