Lagrangian particle dispersion model(LPDM) is an effective tool to calculate the dispersion from a point source since it dose not induce numerical diffusion errors in solving the pollutant dispersion equation. Fictitious particles are released to the atmosphere from the emission source and they are then transported by the mean velocity and diffused by the turbulent eddy motion in the LPDM. The concentration distribution from the dispersed particles in the calculation domain are finally estimated by applying a particle count method or a Gaussian kernel method. The two methods for calculating concentration profiles were compared each other and tested against the analytic solution and the tracer experiment to find the strength and weakness of each method and to choose computationally time saving method for the LPDM. The calculated concentrations from the particle count method was heavily dependent on the number of the particles released at the emission source. It requires lots fo particle emission to reach the converged concentration field. And resulting concentrations were also dependent on the size of numerical grid. The concentration field by the Gaussian kernel method, however, converged with a low particle emission rate at the source and was in good agreement with the analytic solution and the tracer experiment. The results showed that Gaussian kernel method was more effective method to calculate the concentrations in the LPDM.
시스템 분석에 의한 합리적인 장기(長期) 용수공급(用水供給) 계획(計劃)의 수립을 위하여 동적(動的) 입지선정문제(立地選定問題)의 유형으로 수학적 모형을 정립하였고, 복잡한 혼합 정수계획 문제를 푸는 대신에 스프레드 쉬트를 이용한 간단한 계산모형으로 실제적인 해를 구할 수 있음을 보였다. 분석의 결과로서는 용수 공급시설 및 용수로의 최적의 건설 시기와 기간별 최적 용수공급 운영 양상이 정해진다. 시스템 분석을 통한 합리적(合理的)인 용수공급 계획의 수립이 주먹 구구식의 계획수립에 비하여 약 15% 정도의 예산 절감(節減) 효과(效果)가 있을 수도 있음을 사례분석을 통하여 간접적으로 보여준다.
결합 기반 페리다이나믹 모델은 취성재료의 동적파괴 해석에 많이 이용되고 있으며, 최근의 연구(Bobaru et al., 2012)를 통해 적층유리 구조물의 동적 파괴 패턴 분석에도 활용되었다. 특히 실험(Bless et al., 2010)에서 나타난 적층유리 구조물의 다양한 손상 형태(압축 영역, Floret, Hertz-type 균열 등)를 결합 기반 페리다이나믹 시뮬레이션을 이용하여 구현하였다. 그러나 실제 적층 구조물은 각 유리판 사이를 탄성이 있는 층간 재료로 결합하는 반면, 기존의 페리다이나믹 수치 시뮬레이션에서는 층간 재료 결합을 무시하고 각 유리판이 직접 결속되도록 가정하여 층간 재료 효과가 무시되었다. 본 연구에서는 페리다이나믹 층간 재료 모델링을 통해 실제 적층 구조물에 보다 근접한 페리다이나믹 수치 해석 모델을 제안한다. 일반적으로 층간 재료는 매우 얇기 때문에 층간 재료를 명시적으로 모델링할 경우 많은 해석시간과 메모리가 소모되어 비효율적이다. 따라서 본 연구에서는 명시적 모델링을 대신하여 가상 절점을 통해 층간 재료를 모델링한다. 수치 예제를 통해 제안된 층간 재료 모델링의 효율성 및 정확성을 검토한다. 또한 압축 상태의 적층 구조물 해석을 위해 단거리 상호작용력에 기반한 투과 방지 기법을 도입하고 파라미터 테스트를 통해 검증한다.
근래에 들어서 경제적 및 계획적인 요구에 의하여 충고를 줄일 수 있는 이점을 가진 플랫플레이트 구조물이 많이 건설되고 있다. 구조기술자들은 실무에서 플랫플레이트 구조물을 해석하기 위하여 일반적으로 유효보폭모델을 사용한다. 그러나 유효보폭 모델을 적용하기가 어려운 경우에는 유한요소법을 사용할 필요가 있으며, 이때 바닥판의 정확한 거동을 예측하기 위해서는 세분한 유한요소 모델을 사용하는 것이 필요하다. 전체 구조물을 수많은 유한요소로 세분하여 모형화하면 막대한 해석시간과 컴퓨터 메모리가 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 상당히 정확한 해석결과를 쉽게 얻을 수 있는 효율적인 해석기법을 제안한다. 제안된 해석기법은 행렬응축기법을 통하여 생성된 수퍼요소를 사용하며 수퍼요소 경계부분의 변형적합조건을 만족시키기 위하여 수퍼요소를 개발할 때 가상보를 도입한다. 본 연구에서는 슬래브의 탄성계수를 감소시킴으로서 유효보폭모델에서 사용되고 있는 강성저감을 고려하였다. 수많은 요소론 사용한 유한요소모델 및 유효보폭모델을 사용하여 여러 가지의 예제구조물에 대하여 정적해석과 동적해석을 수행하고 본 연구에서 제안된 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 제안된 방법의 효율성과 정확성을 검증하였다.
Single- and multi-span orthotropic functionally graded hollow cylinders subjected to axisymmetrical bending are investigated on the basis of a unified shear deformable shell theory, in which the transverse displacement is expressed by means of a general shape function. To approach the through-thickness inhomogeneity of the hollow cylinder, a laminated model is employed. The shape function therefore shall be determined for each fictitious layer. To improve the computational efficiency, we resort to a transfer matrix method. Based on the principle of minimum potential energy, equilibrium equations are established, which are then solved analytically using the transfer matrix method for arbitrary boundary conditions. Numerical comparisons among a third-order shear deformable shell theory, an exact elastic theory and the present theory are provided for a simply supported hollow cylinder, from which the present theory turns out to be superior in stress estimation. Distributions of displacements and stresses in single- and three-span hollow cylinders with different boundary conditions are also illustrated in numerical examples.
The effect of residual stress on fatigue crack growth was investigated in terms of finite element analysis. Simulations were performed on a CT specimen in plane strain. An interface-cohesive element that accounts for damage accumulation due to fatigue along the notch direction has been used. Numerical results show that fatigue crack growth rate slows down when compressive residual stress field exists in front of the crack tip.
In this study, wedge splitting tensile test(WST) using dye penetration method was carried out to investigate cracking criterion and fracture characteristics of concrete. For the this purpose, three levels of compressive strength of 180, 300 and 600 kgf/$\textrm{cm}^2$ and five testing age of 1, 3, 7, 14 and 28 days were selected as test variables. The specimen was loaded in a controlled manner and then dye was inserted at the load of 40%, 70% of the presumed peak load and at the load of 90% just after peak load. The fracture process zone was measured at each load step of a specimen. Test results were compared with analytic results by linear elastic fracture mechanics(LEFM) and numerical results through fictitious crack model(FCM) and finite element method(FEM).
This Paper illustrates a method for evaluating nodal probabilistic production cost using the CMELDC. A new method for constructing CMELDC(CoMposite Power System Equivalent Load Duration Curve) has been developed by authors. The CMELDC can be obtained by convolution integral processing between the probability distribution functions of the fictitious generators outage capacity and the load duration curves at each load point. In general, if complex operating conditions are involved and/or the number of severe events is relatively large, Monte Carlo methods are more efficient. Because of that reason, Monte Carlo Methods are applied for the construction of CMELDC in this study. And IEEE-RTS 24 buses model is used as our case study with satisfactory results.
This paper describes an optimal power flow algorithm considering environmental constraints. In this algorithm, we use the costate method, concepts of fictitious generator, variable reduction and effective constraint for the effective linear programming application. Especially we consider environmental constraints. The proposed method is applied to IEEE RTS-30 model system, 24 and 96 Reliability Test Systems and the results shows the effectiveness of the method.
A method to reconstruct the sound field around a Korean bell is developed. The sound radiation problem is formulated based on the boundary element method by using the algorithm of the acoustical holography. Sound pressures at the hologram surface are measured and used as input data for the analysis program that was developed in this study. An error minimization scheme is presented to overcome difficulties that arise in the backward reconstruction of the BEM-based acoustical holography In the model fictitious source surfaces were also introduced to reduce the complexity stemmed from the source shape. The sound field associated with the (4.0) vibrational mode of the Korean bell was visualized and verified experimentally.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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