• 한국가시화정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.61-65
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• 2011

Several previous works on rocket nozzle flows have revealed the existence of the transition from FSS to RSS and the occurrence of asymmetric flow associated with the boundary layer separation, which can cause excessive side-loads of the propulsion system. Thus, it is of practical importance to investigate the asymmetric flow behaviors of the propulsion nozzle and to develop its control method. In the present study, the asymmetric flow control method using a cavity system was applied to supersonic nozzle flow. Time-dependent asymmetric flow was experimentally investigated with the rate of change of the nozzle pressure ratio. The results obtained showed that the cavity system installed on nozzle wall would be helpful in fixing the unsteady motions of the boundary layer separation, consequently reducing the possibility of the occurrence of the asymmetric flow.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2327-2337
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• 2016

The mode-switching control of transient process is important to grid-connected 400 Hz solid-state power supply systems. Therefore, this paper analyzes the principle of on-grid and islanding operation of the system with or without local loads in the grid-connected process and provides a theoretical study of the effect of different switching sequences on the mode-switching transient process. The conclusion is that the mode switch (MS) must be turned on before the solid-state switch (STS) in the on-grid process and that STS must be turned off before the MS in the off-grid process. A strategy of mode-switching smooth control for transient process of the system is proposed, including its concrete steps. The strategy utilizes the average distribution of peak currents and the smooth adjustment of peak currents and phases to achieve a no-shock grid connection. The simulation and experimental results show that the theoretical analysis is correct and that the method is effective.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제32권2호
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• pp.351-370
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• 2009

This paper presents a computational study for the structural response of blast loaded metallic sandwich panels, with the emphasis placed on their failure behaviours. The fully-clamped panels are square, and the honeycomb core and skins are made of the same aluminium alloy. A material model considering strain and strain rate hardening effects is used and the blast load is idealised as either a uniform or localised pressure over a short duration. The deformation/failure procedure and modes of the sandwich panels are identified and analysed. In the uniform loading condition, the effect of core density and face-sheets thicknesses is analysed. Likewise, the influence of pulse shape on the failure modes is investigated by deriving a pressure-impulse (P-I) diagram. For localised loading, a comparative study is carried out to assess the blast resistant behaviours of three types of structures: sandwich panel with honeycomb core, two face-sheets with air core and monolithic plate, in terms of their permanent deflections and damage degrees. The finding of this research provides a valuable insight into the engineering design of sandwich constructions against air blast loads.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권2호
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• pp.179-194
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• 2018

Reliable and accurate method of computationally aided design processes of advanced thin walled structures in automotive industries are much essential for the efficient usage of smart materials, that possess higher energy absorption in dynamic compression loading. In this paper, most versatile components i.e., thin walled crash tubes with different geometrical profiles are introduced in view of mitigating the impact of varying cross section in crash behavior and energy absorption characteristics. Apart from the geometrical parameters such as length, diameter and thickness, the non-dimensionalized parameters of average forces which control the plastic bending moment for varying thickness has explored in view of quantifying its impact on the crashworthiness of the structure. The explicit finite element code ABAQUS is utilized to conduct the numerical studies to examine the effect of parametric modifications in crash behavior and energy absorption. Also the simulation results are experimentally validated. It is evident that the circular cross-sectional tubes are preferable as high collision impact shock absorbers due to their ability in withstanding axial and oblique impact loads effectively. Furthermore, the specific energy absorption (SEA), crash force efficiency (CFE), plastic bending moment, peak force responses and its impact for optimally tailoring a design to cater the crashworthiness requirements are investigated. The primary outcome of the study is to provide sufficient information on circular tubes for the use of energy absorbers where impact oblique loading is expected.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권4호
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• pp.18-24
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• 2020

The counter-flow jet from a supersonic/hypersonic vehicle causes a structural change in the shock wave generated around the aircraft, which can lead to reduced drag and heat loads. Since the idea is to mount a counter-flow jet device for drag reduction in the aircraft, it is necessary to understand the effect of such a device on the entire aircraft. In this study, the effect of drag reduction due to counter-flow jet on a conventional rocket configuration was analyzed through CFD analysis. The results showed that the drag reduction effect was the largest in the blunt region and that the counter-flow jet also affected the downstream of the aircraft. The analysis indicated that the drag reduction effect by the counter-flow jet was about 10 to 25 % when targeting the entire rocket-shaped area, while the effect was as high as 50% when targeting only blunt objects.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.457-464
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• 2021

위성발사체에 심각한 진동하중을 발생시키는 버펫 현상을 해석하기 위하여, CFD 해석과 반경험식을 결합하여 천음속 영역 해머헤드 발사체에서 발생할 수 있는 압력섭동을 예측하였다. RANS 해석을 수행하여 충격파 진동 영역, 박리영역, 박리 재부착 지점 등을 확인하였으며, 경계층 두께, 배제 두께, 경계층 끝단에서의 유동 정보를 계산하였다. RANS 결과와 공간 분포를 고려한 반경험식을 결합하여 해머헤드 페어링 주위의 압력 섭동과 파워스펙트럼을 예측하였고 시험 결과와 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.150-155
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• 2013

본 논문에서는 기존의 복잡한 구조를 가지는 비폭발식 분리장치를 단순화시켜 니크롬 와이어와 케블라 로프를 이용한 새로운 개념의 비폭발식 분리 메커니즘을 설계/제작하고 기초성능 평가(사전하중, 분리시간, 충격 실험 등)를 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 니크롬 와이어의 회전횟수에 따라 다양한 사전하중 하에서 작동이 가능한 것을 확인하였고, 최대 6.0kN의 사전하중 하에서 110G의 충격을 발생시키며 680ms의 짧은 시간에 분리되는 것을 확인하여 제안된 분리장치의 유용성을 확인하였다. 추후 발사환경 및 우주환경 시험을 통하여 제안된 분리장치의 우주인증을 수행하고 다양한 사전하중에서 작동 신뢰도를 확보하여 태양 전지 패널의 전개뿐만이 아니라 페어링 분리 등 다양한 용도에 사용이 가능하도록 개발하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권7호
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• pp.33-39
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• 2005

총구로부터 방출되는 폭발파에 대한 수학적 모델(GUNBLAST)을 수립하였으며, 폭발 하중에 대한 구조 응답 해석을 수행하였다. 폭발파는 자유영역 폭발파와 반사 폭발파로 구분되어질 수 있다. 본 연구에서는 스케일 기법을 이용하여 자유영역 폭발파 모델을 수립하였으며, 경사 충격파 이론과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics) 계산을 통하여 반사 충격파를 계산하였다. GUNBLAST는 두 가지의 구조 모델에 적용되었으며 구조 표면으로부터의 총구거리 변화에 따른 폭발파 특성을 파악하기 위하여 평판에 대한 적용을 통하여 균일하중조건과의 비교를 수행하였다. 또한 MSC/NASTRAN을 이용하여 12.7mm 기총을 장착한 비행기 날개 모델의 과도 응답 해석을 수행하였다. 결과적으로 이러한 폭발파는 랜덤진동과 항공기에 탑재된 장비에 고주파의 손상을 일으킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.179-186
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• 2024

본 논문에서는 충격파 형태의 폭발 하중을 받는 부재의 소성 범위를 고려한 SDOF 해석의 수정계수를 개발하였다. SDOF 해석의 수정계수는 MDOF 해석 결과 값을 비교하여 도출하였다. SDOF 해석에 영향을 미치는 매개변수로 부재의 경계조건, 폭발 하중 지속시간과 고유주기 비를 선정하였다. 수정계수는 탄성 하중-질량 변환 계수를 기준으로 산정하였다. 수정계수 곡선은 상한, 하한 매개변수 경계 사이에 있도록 타원 방정식을 이용하여 도출하였다. 서로 다른 단면과 경계조건을 가지는 예제에 수정계수를 적용한 결과 SDOF 해석의 오차율이 15%에서 3%로 감소하였다. 본 연구의 결과는 수정계수를 적용하여 SDOF 해석의 정확도를 높임에 따라 폭발 해석에 널리 활용될 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-9
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• 2012

연구 목적: 이 연구의 목적은 하악골 충격 시 안면 두개골의 응력분산양상에 미치는 구강보호장치의 효과에 대해 조사하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 구강보호장치를 제작하고 사람의 머리부위와 치열의 3차원적 유한요소 모델을 컴퓨터 토모그래피를 사용하여 제작하였다. 머리부위의 finite element model은 356,092요소와, 87,099절점으로 이루어져 있다. 그리고 skull과 maxillae, mandible, articular disc, teeth, 그리고 구강보호장치로 구성되었다. 경부의 움직임을 묘사하기 위하여 스프링이 사용되었다. 하악골의 충격점은 gnathion, center of inferior border 와 anterior edge of gonial angle이었다. 충격방향은 수직, 경사방향($45^{\circ}$), 그리고 수평이다. 충격량은 0.1초당 800 N이었다. 결과: 수직충격을 가한 경우에는 구강보호장치의 장착여부와 무관하게 비슷한 응력과 분산양상이 나타났다(P>.05). 경사충격($45^{\circ}$)을 가한 경우 구강보호장치를 장착한 모델에서는 응력이 치아와 안면골 및 두개골로 넓게 분산되었으나 이에 비하여 장착하지 않은 모델에서는 치아에 응력이 집중되었다(P<.05). 수평충격을 가한 경우 구강보호장치를 장착한 모델에서는 응력이 치아와 안면골 및 두개골로 넓게 분산되었으나 이에 비하여 장착하지 않은 모델에서는 치아에 응력이 집중되었다(P<.05). 구강보호장치를 장착하지 않은 모델에서는 상악 치아에 응력이 집중되는 반면, 장착한 모델에서는 모든 충격실험에서 계측된 응력이 매우 낮았으며, 전달된 응력이 상악 치아와 안면골 및 두개골로 넓게 분산되었다. 결론: 구강보호장치는 외부충격 시에 하악에 수직으로 가해지는 충격에는 완충효과가 적었고, $45^{\circ}$경사 충격과 수평 충격에는 발생하는 응력을 안면골과 두개골의 넓은 범위로 분산시키고 응력을 감소시켜 응력의 완충 효과가 있었다.