A quadrilateral-triangular mixed grid method for the solution of incompressible viscous flow is presented. The solution domain near the body surface is meshed using elliptic grid geneator to acculately simulate the viscous flow. On the other hand, we used unstructured triangular grid system generated by advancing front technique of a simple automatic grid generation algorithm in the rest of the computational domain. The present method thus is capable of not only handling complex geometries but providing accurate solutions near body surface. The numerical technique adopted here is PISO type finite element method which was developed by the present author. Investigations have been made of two-dimensional unsteady flow of Re=550 past a circular cylinder. In the case of use of the unstructured grid only, there exists a considerable amount of difference with the existing results in drag coefficient and vorticity at the cylinder surface; this may be because of the lack of the grid clustering to the surface that is a inevitable requirement to resolve the viscous flow. However, numerical results on the mixed grid show good agreements with the earlier computations and experimental data.
This paper analyzed the magnetic field produced by the cylindrical stator coils of permanent magnet spherical motor (PMSM). The elliptic equations about the vector magnetic potential were given. Given that the eddy current effects are neglected, the magnet field of the PMSM is regarded as irrotational field, which can be calculated by scalar magnetic potential. The current density of cylindrical stator coil was proposed based on the definition of current density. The expression of current density of stator coil was obtained according to the double Fourier series decomposition and spherical harmonic functions. Then the magnetic flux density for scalar magnetic potential was derived. Further, the influence of different parameters on radial flux density was also analyzed. Finally, the results by the analytical method in this paper were validated by finite element analysis (FEA).
본 논문에서는 축대칭 선형 문제의 경계적분법에 대한 일반화한 정식화 과정 및 수치적 접근방법이 제시되었으며 정식화 과정 중 Navier 방정식의 기본해로부터 도 출되는 변위 및 표면적 Kernel을 구하는 Hankel 변환법을 이용한 $\ulcorner$직접축대칭접근법 $\lrcorner$과 3차원 Kevin 해로부터 원주경로 따라 적분한 $\ulcorner$3차원 접근법$\lrcorner$이 비교 검토되었 다.
Glass is one of brittle materials. Generally, brittle material is weak for tensile stress but strong for compression stress. Laser breaking of glass used this brittle characteristics. Laser breaking of glass was simulated to optimize breaking condition by using commercial FEM code MARC which is applicable to thermo-mechanical coupling analysis. Various shapes of heat sources were applied to the analysis and the distance between heating and cooling source were varied for each simulation. The shapes of heat sources were circle, single and double ellipse and the distance was varied from 0mm to 30mm. Moving heat sources were designed on the basis of experimental condition. As a result, double elliptic shape of heat source was the most suitable among them in laser breaking of glass. And it should be useful to determine optimal condition of laser breaking for glass.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제5권3호
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pp.478-491
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2013
Natural vibration analysis of plates with openings of different shape represents an important issue in naval architecture and ocean engineering applications. In this paper, a procedure for vibration analysis of plates with openings and arbitrary edge constraints is presented. It is based on the assumed mode method, where natural frequencies and modes are determined by solving an eigenvalue problem of a multi-degree-of-freedom system matrix equation derived by using Lagrange's equations of motion. The presented solution represents an extension of a procedure for natural vibration analysis of rectangular plates without openings, which has been recently presented in the literature. The effect of an opening is taken into account in an intuitive way, i.e. by subtracting its energy from the total plate energy without opening. Illustrative numerical examples include dynamic analysis of rectangular plates with rectangular, elliptic, circular as well as oval openings with various plate thicknesses and different combinations of boundary conditions. The results are compared with those obtained by the finite element method (FEM) as well as those available in the relevant literature, and very good agreement is achieved.
In this study, the performance evaluation of a conventional wave resonator at the entrance of a port or a pier against secondary undulation has been performed using 2D hydrodynamic modeling within port. A wave resonator has been designed for the attenuation of the secondary undulation induced by the long-periodic waves. The controlled performance of the wave resonator has been numerically investigated for CGWAVE MODULE of finite-element model of SMS (Surface water Modeling System) based on the elliptic mild-slope wave equation. SMS was verified though the comparisons with analytical solution performed by Ippen and Goda (1963). Also, It was confirmed that a wave resonator of a rectangular model harbor is effective enough to control the secondary undulation when it compares variation of water level with the case of no resonance system. From the above results, amplification phenomenon induced by long-period waves transferred from 1900 sec to 2100 sec when it applied a wave resonator in Busan Gamcheon Port which is a deep-sea. And it was confirmed that a wave resonator of Pohang New Port attenuates largely long-period waves which are within the range of 300 sec induced by long-period motion of the moored ship.
3차원 유한요소 프로그램(PLAXIS 3D)를 이용한 수치해석을 통하여 동적표면하중 하에서지반-말뚝 구조물의 상호작용을 평가하였다. 수치해석에 의한 진동대 실험 형태의 하중조건 및 지반시스템에 대한 동적 p-y곡선을 산정하고 이를 통하여 말뚝-지반의 조건, 말뚝의 선단부 조건, 재하조건 등을 고려하여 매개변수 연구를 하였다. 그 결과 주파수 1.4Hz 입력 진동수가 모형 말뚝-지반 시스템의 고유진동수 1.4Hz와 거의 일치하여 공진 현상이 발생하여서 다른 진동수의 결과와 비교시 다른 p, y 값을 보이고 있다. P-y 곡선에서 이를 대표할 수 있는 경향선을 나타내는 3차 다항함수로 표현하여 결과를 정리하였다. 특히 단독 말뚝의 경우 지배적인 곡선의 형태가 수학적인 증명을 통해 타원(ellipse)임을 밝혀냈다. P-y곡선의형태가 타원인 경우는 타원 방정식을 직접 지반-구조물의 동적설계나 해석에 이용하는 것이 바람직하다고 판단된다.
본 논문에서는 회로의 기본 구성요소인 인덕터와 커패시터를 LTCC 다층 기판에서 활용이 가능한 형태로 구성하여 각각의 특성을 분석하였다. 분석을 위해 사용된 인덕터와 커패시터는 유전율 7인 유전체 내부에 각각 사각형 나선 구조와 MIM 구조로 설계되었으며, 인덕터의 감은 수와 커패시터의 적층 수를 달리하여 제작하고 측정하였다. 측정된 결과는 커브피팅 방식을 이용하여 논문에서 제안한 등가회로의 각 소자 값을 추출하였고 추출된 결과를 토대로 제안한 등가회로의 타당성을 검증하였다. 분석된 인덕터와 커패시터는 라이브러리 형태로 구현하였으며 일립틱 타입의 5차 LPF 설계에 적용하여 그 활용성을 입증하였다. LPF는 실제 제작을 통해 측정되었으며, 결과적으로 통과 대역인 DC ~ 3.7 GHz 대역에서 삽입손실이 최대 1.0 dB, 반사손실이 19.2 dB, 저지 대역에서의 감쇄 값이 23.9 dB로 모든 항목에서 설계 목표치에 근접한 결과를 보였다.
푸리에 급수는 사인 곡선처럼 일정한 진폭으로 진동하는 정규파(wave)를 사용한다. 그래서 푸리에 급수에서 사용하는 함수는 진동수의 크기가 시간에 따라 변하지 않기 때문에 국부적인 영역에서 급작스런 진동이나 불연속성을 갖는 신호를 표현하기에는 한계가 있다. 그러나 이러한 푸리에 해석의 단점을 여러개의 적절한 웨이블렛의 선형조합에 의해 보완할 수 있는 것이 웨이블렛 급수해석이다. 시간에 집중되어진 궤적의 작은 잔파(wavelet)를 사용함으로써 시간과 주기의 폭을 변화시킬 수 있기 때문에 유동적이고, 특이(singular)형상을 지닌 신호들을 보다 효율적으로 표현할 수 있다. 이 연구의 주요 목적은 웨이블렛 급수해석이라고 불리는 방법을 2계 편미분방정식으로 표현되는 1차원 축방향 부재에 웨이블렛 이론을 적용함과 동시에 유한요소법과 같은 수치해석법과의 비교를 통해 성능평가를 위해 제안되었다. 여러 형태의 웨이블렛 함수의 검토 후에 HAT 함수가 웨이블렛 및 스케일링 함수로 채택되었다. 등분포하중을 받는 경우의 축방향 부재해석에서 제안된 방법은 유한요소법과 같이 효율적임을 보이며, 특히 응력특이점에서는 더 정확한 값을 보였으며, 계산시간도 절약되는 장점을 얻을 수 있었다.
몽고메리 모듈러 곱셈의 유연한 하드웨어 구현을 위한 확장 가능형 아키텍처를 기술한다. 처리요소 (processing element; PE)의 1차원 배열을 기반으로 하는 확장 가능형 모듈러 곱셈기 구조는 워드 병렬 연산을 수행하며, 사용되는 PE 개수 NPE에 따라 연산 성능과 하드웨어 복잡도를 조정하여 구현할 수 있다. 제안된 아키텍처를 기반으로 SEC2에 정의된 8가지 필드 크기를 지원하는 확장 가능형 몽고메리 모듈러 곱셈기(scalable Montgomery modular multiplier; sMM) 코어를 설계했다. 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, sMM 코어는 NPE=1 및 NPE=8인 경우에 각각 38,317 등가게이트 (GEs) 및 139,390 GEs로 구현되었으며, 100 MHz 클록으로 동작할 때, NPE=1인 경우에 57만회/초 및 NPE=8인 경우에 350만회/초의 256-비트 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었다. sMM 코어는 응용분야에서 요구되는 연산성능과 하드웨어 리소스를 고려하여 사용할 PE 수를 결정함으로써 최적화된 구현이 가능하다는 장점을 가지며, ECC의 확장 가능한 하드웨어 설계에 IP (intellectual property)로 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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