• 대한조선학회지
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• 제24권2호
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• pp.47-54
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• 1987

Linear and nonlinear hydrodynamic force, which acts on submerged circular and eilliptic cylinders in oscillations as well as in advancing motion, are investigated as an initial-boundary value problem using a numerical method, which makes use of the source distribution on the body surface and the spectral method for treating the free surface waves. In the numerical code developed here, the boundary condition at the body surface is linearized. Using the numerical code so attained, nonlinear effects for different forward speeds and of the large-amplitude motion are computed. One of the major findings is that, when the forward speed is large, the added mass has its minimum and the damping force change rapidly around the frequency corresponding to the speed-frequency parameter, $\tau$=0.25, Compared to the result of Grue's [10], who used linear theory to get abrupt changes in values of the added mass and the damping force at the frequency corresponding to $\tau$=0.25, the present study, which takes nonlinear effects into account, shows much smoother variations near the frequency.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권4호
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• pp.240-247
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• 2023

In this study, morphological and hydrodynamic characteristics of the non-axisymmetric supercavity generated behind a disk-shaped cavitator were examined. By extending the previous study on axisymmetric supercavitating flow based on a boundary element method, hydrodynamic forces acting under the angle of attack condition of 0 to 30 ° and shape characteristics of the supercavity were analyzed. The results revealed that increasing the angle of attack by 30 ° reduced the length and width of the cavity by about 15% and the volume by about 40 %. An empirical formula that can quantitatively estimate the geometrical characteristics and change of the cavity was derived. It is expected that this method can be used to evaluate the shape information and force characteristics of the supercavity for the control of the vehicle in a very short time compared to the viscous analysis in the initial design stage of the supercavity underwater vehicle.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.1531-1539
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• 2004

본 논문은 입술의 경계선을 효과적으로 추출하는 방법을 제안하였다. 입술 형태는 PDM(Point Distribution Model)과 주성분 분석법을 이용하여 표현하고 입술 경계선은 GLDM(Gray Level Distribution Model)을 기반으로 표현하였다 입술 경계선 추출은 모델에 대한 입력영상의 정확도에 대한 목적함수를 최적화하는 문제로 단순화하였으며, 최적화를 위해 다운힐 심플렉스(Down Hill Simplex) 알고리즘을 이용하였다. 탐색과정에서 지역 최소점으로 수렴하는 문제를 해결하기 위하여 입술 형태 모델의 형태계수를 GMM(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 표현하였다. 형태계수에 대한 GMM을 이용하여 입술의 대략적인 형태를 찾고, 이때 사용된 mixture 성분을 이용하여 탐색과정에서 입술의 형태를 조정함으로써 지역 최소점에 수렴하여 입술의 정확한 위치를 찾지 못하는 문제점을 해결하였다. 여러 영상을 대상으로 실험하여 좋은 결과를 얻었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.32-39
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• 1998

잠수된 원형실린더의 대진폭운동에 대한 수치해석이 제시된다. 방법은 포텐셜이론에 근간을 두고 정현파중에서 2차원 운동은 초기치 문제로 귀결된다. 완전한 비선형자유표면 조건은 수치 계산영역에서 적용되고, 비선형 수치해는 수치계산의 임의의 가정된 경계를 따라 외부영역에서의 선형해로서 부과된다. 잠수된 원형실린더의 대진폭운동의 계산은 직접적으로 시간영역에서 시뮬레이션된다. 계산결과로 부터 물체와 유체입자의 상호 운동은 부양운동과 표류운동에 중요한 효과를 준다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.687-694
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• 2014

이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 경계요소의 연성설계를 위한 변위연성비모델을 제시하였다. 부재의 길이에 따른 곡률과 자유단에서의 변위를 산정하기 위한 전단벽의 단면의 변형률 및 내부힘들의 분포는 베르누이(Bernoulli)의 정리, 변형률 적합조건 및 힘의 평형조건을 이용하여 이상화하였다. 경계요소내의 횡보강근에 의한 구속효과는 Razvi and Saatcioglu에 의해 제시된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 고려하였다. 항복시 및 최대내력 이후 최대모멘트 80%에서의 곡률은 등가소성 힌지길이 개념을 도입하여 변위값으로 환산하였다. 일반화된 변위연성비의 모델은 다양한 범위에서 수행된 변수연구로부터 얻어진 데이터들의 회귀분석을 통하여 단순식으로 정립되었다. 제시된 단순모델은 실험결과 대비 평균, 표준편차 및 변동계수가 각각 1.05, 0.19 및 0.18로 대부분의 실험결과의 경향을 잘 예측하였다. 따라서 제시된 모델은 경계요소에서 소요연성비에 따른 횡보강근의 상세를 결정하는데 쉽게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.147-151
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• 2010

충돌에너지는 다이에 의해 확관되는 팽창튜브의 소성변형에너지로 흡수된다. 충돌에너지를 성공적으로 흡수하기 위하여 튜브가 팽창되는 동안 좌굴이 발생해서는 안 된다. 팽창튜브의 좌굴불안전성은 초기경계조건과 튜브 두께 그리고 길이에 영향을 받는다. 본 연구는 동적 축 하중을 받는 팽창튜브의 좌굴을 예측하기 위한 경계조건의 결정, 기하학적 결함의 적용 그리고 재료의 비선형성과 동적효과를 적용하는 일련의 해석방법 및 절차를 제안하였다. 또한, 기하학적 결함의 적용이 튜브의 좌굴하중과 좌굴형상에 미치는 영향을 유한요소해석 결과를 통하여 분석하였고 튜브두께와 기하학적 결함의 상관관계를 연구하였다. 해석결과 기하학적 결함과 튜브의 좌굴형상은 밀접한 관계가 있었고 튜브의 두께가 작으면 기하학적 결함에 상관없이 좌굴하중은 변하지 않았다. 하지만, 두께가 증가할 경우 결함율이 증가하면 좌굴하중이 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권8호
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• pp.1165-1173
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• 2001

This paper deals with dynamic analysis of Pipeline Inspection Gauge (PIG) flow control in natural gas pipelines. The dynamic behaviour of PIG depends on the pressure differential generated by injected gas flow behind the tail of the PIG and expelled gas flow in front of its nose. To analyze dynamic behaviour characteristics (e.g. gas flow, the PIG position and velocity) mathematical models are derived. Tow types of nonlinear hyperbolic partial differential equations are developed for unsteady flow analysis of the PIG driving and expelled gas. Also, a non-homogeneous differential equation for dynamic analysis of the PIG is given. The nonlinear equations are solved by method of characteristics (MOC) with a regular rectangular grid under appropriate initial and boundary conditions. Runge-Kutta method is used for solving the steady flow equations to get the initial flow values and for solving the dynamic equation of the PIG. The upstream and downstream regions are divided into a number of elements of equal length. The sampling time and distance are chosen under Courant-Friedrich-Lewy (CFL) restriction. Simulation is performed with a pipeline segment in the Korea gas corporation (KOGAS) low pressure system. Ueijungboo-Sangye line. The simulation results show that the derived mathematical models and the proposed computational scheme are effective for estimating the position and velocity of the PIG with a given operational condition of pipeline.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.186-194
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• 2000

본 연구에서는 중규모 해양모형을 이용하여 주어진 한반도 주변 대기경계조건에 대한 해양모형의 반응을 연구하였다. 연구는 크게 스핀업(spin-up) 실험과 재현(reproduction) 실험으로 나뉘는데, 스핀업 실험은 해양모형을 스핀업시켜 기후학적 월평균 해양상태로 유도하는 실험으로 월평균 대기상태를 경계조건으로 하여 해양모형을 장기적분하였다. 재현 실험은 1980년${\sim}$1998년 동안(19년)의 한반도 주변 해역의 해양변동을 재현하고자 한 실험으로 이를 위하여 스핀업 마지막 해의 해양상태를 모형의 초기상태로 하고 그 기간 동안의 월평균 기상 자료를 경계조건으로 해양모형에 적용하여 19년간 적분하였다. 스핀업 실험에서 모형은 동해지역에서의 동한 해류의 이안, 극전선대(polar front)형성 그리고 소규모 에디들에 의한 냉수대의 형성과 황해지역에서의 연안역과 중앙부 사이에 남북으로 형성되는 수온전선 대 그리고 역풍류(Upwind Current)의 변화에 기인한 순환 구조의 계절적인 변동 등 한반도 주변해역에서 나타나는 특징적인 순환들을 잘 모사하였다. 또한 1982${\sim}$98년까지에 대한 재현 실험에서는 주어진 대기 경계조건에 따른 해면온도의 변동성과 기간동안 약 0.5$^{\circ}$C의 해면온도 아노말리의 상승을 관측과 유사하게 모사하였다. 따라서 실험은 모형이 주어진 경계조건에 대하여 해양의 평균적인 상태 뿐만 아니라 변동성도 잘 모사하고 있음을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.968-977
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• 1996

The linear/nonlinear vibration response of the rotating hybrid cylindrical shell with simply supported boundary condition is studied. The Ritz-Galerkin method is applied to obtain the nonlinear frequency equation, which excludes in-plane and rotatory inertia but includes bending stretching coupling terms. The bifurcation phenomena for the linear frequency and the frequency ratio(nonlinear/linear frequency ratio) are presented. The hybrid cylindrical shells are composed of composite(GFRP, CFRP) metal(aluminium, steel) with symmetric and antisymmetric stacking sequence. The effects of the Coriolis and centrifugal force are considered The results also present the effects of length-to- radies ratio, radius-to-thickness ratio, the circumferential wave number, the stacking sequence, the material property, the initial excitation amplitude and the rotating speed. The present linear frequency results are compared with those of the available literature.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권5호
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• pp.692-709
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• 2006

Nucleate pool boiling experiments with constant wall temperature were performed using pure R1l3 for subcooled, saturated, and superheated pool conditions. A microscale heater array and Wheatstone bridge circuits were used to maintain the constant wall temperature and to measure the instantaneous heat flow rate accurately with high temporal and spatial resolutions. Images of bubble growth were taken at 5,000 frames per second using a high-speed CCD camera synchronized with the heat flow rate measurements. The bubble geometry was obtained from the captured bubble images. The effect of the pool conditions on the bubble growth behavior was analyzed using dimensionless parameters for the initial and thermal growth regions. The effect of the pool conditions on the heat flow rate behavior was also examined. This study will provide good experimental data with precise constant wall temperature boundary condition for such works.