Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제27권4호
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pp.511-519
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2003
A stratified flow is simulated using the finite difference lattice Boltzmann method (FDLBM). The effect of body force (gravity) in a simple one-dimensional model with the lattice BGK 9 velocity is examined. The effect of body force in the compressible fluid is greatly different from that of the incompressible fluid In a compressible fluid under gravitational force, the density stratification is not sufficient and the entropy stratification is essential. The numerical simulation of a line sink compressible stratified flow in two-dimensional channel is also carried out. The results show that selective withdrawal is established when the entropy of the upper part increases. and the simulated results using FDLB method are satisfactory compared with the theoretical one.
Surface roughness is present in most of the microfluidic devices due to the microfabrication techniques. This paper presents lattice Boltzmann method (LBM) results for laminar flow in a microchannel with surface roughness. The surface roughness is modeled by an array of rectangular modules placed on top and bottom side of a parallel-plate channel. In this study, LBGK D2Q9 code in lattice Boltzmann Method is used to simulate flow field for low Reynolds number in a micro-channel. The effects of relative surface roughness, roughness distribution, roughness size and the results are presented in the form of the product of friction factor and Reynolds number. Finally, a significant increase in Poiseuille number is detected as the surface roughness is considered, while the effect of roughness on the microflow field depends on the surface roughness.
This study describes a simulation of two-dimensional bubble forming and motion by the Lattice Boltzmann Method with the phase field equation. The free energy model is used to treat the interfacial force and deformation of binary fluids system, drawn into a T-junction the micro channel. A numerical simulation of a binary flow in a cross-junction channel is carried out by using the parallel computation method. The aim in this investigation is to examine the applicability of LBM to numerical analysis of binary fluid separation and motion in the micro channel.
In this paper we present an algorithm about how to simulate two dimensional dam breaking with lattice Boltzmann method (LBM). LBM considers a typical volume element of fluid to be composed of a collection of particles that represented by a particle velocity distribution function for each fluid component at each grid point. We use the modified Lattice Boltzmann Method for incompressible fluid. This paper will represent detailed information on single phase flow which considers only the water instead of both air and water. Interface treatment and conservation of mass are the most important things in simulating free surface where the Interface is treated by mass exchange with the water region. We consider the surface tension on the interface and also bounce back boundary condition for the treatment of solid obstacles. We will compare the results of the simulation with some methods and experimental results.
본 연구에서는 필라멘트 와인딩을 이용한 원통형 복합재 격자구조체의 제작 공정을 서술하였다. 원통형 복합재 격자구조체는 크게 네 단계의 제작 공정을 통해 제작된다. 격자 형상을 갖는 실리콘 금형을 맨드릴에 설치하고 연속 섬유를 실리콘 금형 위에 와인딩 한다. 섬유의 와인딩 후 모든 영역에서 동일한 두께를 갖도록 섬유 교차부의 압착 공정을 수행한다. 마지막으로 복합재 격자구조체를 오븐에서 경화하고 금형을 탈형한다. 제작된 제품의 치수는 설계 사양과 비교하여 2.4%의 오차가 발생하는 것을 확인하였다.
This article focuses on the static and dynamic analysis and optimization of an anisogrid lattice plate subjected to axial compressive load with simply supported boundary conditions. The lattice plate includes diagonal and transverse ribs and is modeled as an orthotropic plate with effective stiffness properties. The study employs the first-order shear deformation theory and the Ritz method with a Legendre approximation function. In the realm of optimization, the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II is utilized as an evolutionary multi-objective algorithm to optimize. The research findings are validated through finite element analysis. Notably, this study addresses the less-explored areas of optimizing the geometric parameters of the plate by maximizing the buckling load and natural frequency while minimizing mass. Furthermore, this study attempts to fill the gap related to the analysis of the post-buckling behavior of lattice plates, which has been conspicuously overlooked in previous research. This has been accomplished by conducting nonlinear analyses and scrutinizing post-buckling diagrams of this type of lattice structure. The efficacy of the continuous methods for analyzing the natural frequency, buckling, and post-buckling of these lattice plates demonstrates that while a degree of accuracy is compromised, it provides a significant amount of computational efficiency.
본 논문은 신형식 사각 격지지보의 구조 성능 평가를 다룬다. 지금까지 NATM 공법을 이용한 터널 시공 시 콘크리트 라이닝 시공 전까지 터널 배면을 지지하는 구조체로서 H형 단면 강지보 및 삼각 격자지보가 주로 사용되었다. H형 단면 강지보는 동일 단면 높이를 갖을 때 삼각 격자지보보다 우수한 휨 성능을 보이지만, 단면이 복부판 및 플랜지로 구성되어 있어서 숏크리트 타설 후 콘크리트 라이닝 내부에 배면 공동이 많이 발생한다. 이를 해소하기 위해 개발된 삼각 격자지보는 숏크리트와 우수한 부착성을 보이나 부재와 부재 간 용접부에서의 파손이 빈번하게 발생한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 사각 격자지보가 개발되었고, 본 논문에서는 유한요소해석 및 하중재하실험을 통해 사각 격자지보의 구조 성능을 객관적으로 분석하였다. 해석연구에서는 강지보의 일반적인 성능평가방법인 4점 재하 휨 하중 해석을 수행하였고, 여기에 더하여 아치 해석을 통해 아치의 항복 하중 및 좌굴 하중 역시 검토하였다. 4점 재하 휨 하중 실험을 통해 사각 격자지보의 극한 상태 하중을 분석하였고, 기존의 격자지보에서 문제되었던 부재 간 접합부의 파손 여부를 검토하였다. 이렇게 해석 및 실험을 통해 신형식 사각 격자지보의 주요한 구조 성능을 평가하였고 이를 기존 격자지보와 비교하였다.
최근 국내 터널현장에서는 기존 H형 강지보를 대체하는 격자지보의 사용이 증가하고 있다. 그러나 터널 현장에서 격자지보 계측은 거의 수행되지 않고 있으며 적절한 계측 방법도 확립 되지 못한 상태이다. 기존 연구결과에 의하면 H형강 계측에 사용되는 진동현식 변형률 게이지는 격자지보 계측에는 부적합하다. 본 연구에서는 격자지보용 로드셀을 개발하여 격자지보 시료에 부착한 후 압축시험기를 이용하여 로드셀에 대한 신뢰성을 검증하였다. 압축시험 결과분석을 통하여, 터널 계측시 격자지보에 로드셀을 사용할 경우의 계측 방법을 제시하였다.
Circulant Matrix Factorization (CMF)는 covariance 행렬의 spectral factorization된 결과를 얻을 수 있다. 우리는 얻어진 결과를 가지고 일반적으로 잘 알려진 방법인 Schur algorithm을 이용하여 finite impulse response (FIR)차 infinite impulse response (IIR) lattice 필터를 설계하는 방법을 제안하였다. CMF는 기존에 많이 사용되는 root finding을 사용하지 않고 covariance Polynomial로부터 minimum phase 특성을 가지는 polynomial을 얻는데 유용한 방법이다. 그리고 Schur algorithm은 toeplitz matrix를 빠르게 Cholesky factorization하기 위한 방법으로 이 방법을 이용하면 FIR/IIR lattice 필터의 계수를 쉽게 찾아낼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 방법들을 이용하여 FIR과 IIR lattice 필터의 설계의 계산적인 예제를 제시했으며, 제안된 방법과 다른 기존에 제시되었던 방법 (polynomial root finding과 cepstral deconvolution)들과 성능을 비교 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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