• 제목/요약/키워드: numerical methods

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CFD를 이용한 천음속 날개-동체 형상 해석 (Numerical Simulation for Transonic Wing-Body Configuration using CFD)

  • 김영화;강은지;안효근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.233-240
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    • 2017
  • 본 연구에서는 전산유체역학의 특징에 대한 이해를 위해 천음속 날개-동체 주위의 유동장을 In-house 전산유체 코드로 해석하여 시험 결과와 비교하였다. 날개는 RAE 101 익형 단면을 가진 RAE Wing 'A'이며 동체는 축대칭 형상이다. In-house 코드는 비정렬 격자 기반의 압축성 Euler/Navier-Stokes 해석 코드이다. 격자에 대한 의존도, 난류 모형, 공간차분 기법, 점성/비점성의 영향을 시험 결과와 비교하여 살펴보았다. 난류 모형은 $k-{\omega}$ 모형, Spalart-Allmaras 모형, $k-{\omega}$ SST을 적용하였고, 공간차분 기법은 Jameson의 인공 점성를 도입한 중앙 차분 기법과 Roe의 풍상 차분 기법을 적용하였다. 대체적으로 시험 결과를 잘 예측하였으나, 압력분포 및 충격파의 위치가 난류 모형 및 공간 차분 기법에 따라 조금씩 다르게 예측되었으며, 정확한 충격파 위치를 예측하기 위해서는 난류 점성 효과가 고려되어야 함을 알 수 있다.

설계민감도를 이용한 철근콘크리트 뼈대구조의 최적화 (Optimal Design of Reinforced Concrete Frames using Sensitivity Analysis)

  • 변근주;최홍식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.33-40
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    • 1989
  • 철근 콘크리트 뼈대구조는 설계변수가 많고, 목적함수의 제약조건이 복잡하여 주로 반복적인 재해석에 의하여 최적해에 접근하는 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 다단계분할(multilevel decomposition)에 의하여 최적화 문제를 형성하여 재해석과정을 줄이고 효과적으로 설계변수를 취할 수 있도록 하였다. 최적화의 단계는 첫째 단계에서 비선형거동에 의한 재분배모멘트의 설계공간을 계산하여 설계모멘트에 대한 제약조건식을 형성하고, 둘째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 셋째 단계에서는 설계단면을 최적화하였다. 이때 재분배 모멘트의 최적화에 따른 첫째 단계의 모멘트의 설계공간의 변화는 부재력 변화량 추정(force approximation technique)에 의하여 수정하도록 하며, 변수를 단계별로 줄여 수렴을 가속화시킬 수 있도록 하였다. 최적화 문제의 목적함수로는 경비함수를 취하였으며 영국 CP110의 한계상태설계법을 이용하여 부재의 응력제약조건식을 유도하고, 설계예를 통하여 본 연구의 타당성과 효율성을 구명하였다.

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양단이 탄성받침으로 지지된 Timoshenko 보의 자유진동 (Free Vibrations of Timoshenko Beam with Elastomeric Bearings at Two Far Ends)

  • 이병구;이태은;박창은
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.181-187
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    • 2011
  • 이 연구는 양단이 탄성받침으로 지지된 Timoshenko 보의 자유진동에 관한 연구이다. 회전관성과 전단변형을 동시에 고려하는 Timoshenko 보 이론을 적용하여 탄성받침 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식과 자유단의 경계조건을 유도하였다. 이 상미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형상을 산출하였다. 회전관성과 전단변형이 자유진동에 미치는 영향을 분석하고, 변수연구를 통하여 세장비, 지반계수, 탄성받침 길이 등이 자유진동에 미치는 영향을 그림에 나타내었다. 변위 및 휨 모멘트, 전단력의 진동형상을 그림에 나타내어 최대진폭 및 무변위의 위치를 알 수 있도록 하였다.

천음속/초음속 압축기 익렬에서 Shock-Boundary Layer 상호작용의 수동적 제어에 의한 성능 향상 연구 (Performance Enhancement Study Using Passive Control of Shock-Boundary Layer Interaction in a Transonic/Supersonic Compressor Cascade)

  • 김상덕;권창오;사종엽
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권9호
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    • pp.2944-2952
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    • 1996
  • In this paper the CSCM type upwind flux difference splitting Navier-Stokes method has been applied to study the ARL-SL19 transoni $c^ersonic compressor cascade flow. First, the general characteristics of baseline cascade flow were analyzed. At freestream Mach n.1.612 and exit/inlet pressure ratio 2.15, the results from current laminar flow were compared well in suction surface with the experiment; however, not well in pressure surface. Second, numerical study of the transoni $c^ersonic compressor cascade flow demonstrated the effectiveness of a passive control by the various size cavities. A cavity under the shock foot point at the suction surface of the blades was used as a passive control. The passive control of shock-boundary layer interaction by a cavity reduced total pressure losses. The effect of cavity length and depth was studied. The total pressure loss was reduced by about 10% and the isentropic efficiency was improved slightly. The effect of cavity depth in current study(d/l = 0.05, 0.02) was not found strong. Further adequate turbulence modeling and TVD schemes would help to capture the shock more accurately and increase the effectiveness of the current shock-boundary layer interaction study using upwind flux difference splitting computational methods.thods.

5MW급 해상풍력 하부구조물 설계 및 해석에 관한 연구 (The study on substructure design and analysis for 5MW offshore wind turbine)

  • 선민영;이성범;이기열;문병영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1075-1080
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    • 2014
  • 본 연구는 5MW급 해상풍력 하부구조물개발에 있어 설계에 필요한 다양한 해양환경 조건에 대하여 높은 안정성 확보가 요구되는 해상용 풍력발전 하부구조물과 관련, 구조물의 설계방법을 제시하고 그 안정성을 고찰하여 관련 기술 분야에 기여함을 목표로 한다. 특히, 5MW급 해상풍력발전 시스템에 대해 시험영역에서 큰 바람의 방향이 지속되고 있는 동안에 동시에 발달된 파도의 계산에 대한 정보를 제공한다. 그러므로 바람의 영역과 접근하는 파동 행열간의 관련성을 검토하여 강도, 방향 그리고 시간의 이동성을 계산할 수 있음을 확인하였다. 쇄파에서의 국부적인 압력분포를 물리적인 모델링과 수치적 모델링을 통해 조사하는 것이 가능하다. 해상 풍력 에너지 변환장치의 지지구조물들에 대해 최근 적용된 구조 및 피로에 대한 평가는 일반 설계규칙에 근거했다. 5MW 해상풍력 하부구조물은 제약조건이 많아 단일구조로 취급하는데 이는 생산에서 높은 안전계수를 고려해야함을 의미한다.

가정용 냉장고의 에너지 노즈부 열전달 특성에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Performance of an Energy-Nose Section in a Household Refrigerator-Freezer)

  • 이무연;이동연;김용찬
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권6호
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    • pp.574-580
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    • 2007
  • The objective of this article is to present an analysis of all heat transfer paths through the energy nose under closed door conditions when refrigeration system of household refrigerator-freezer is operating on. Both experimental and numerical methods are suggested as a means of determining the overall energy nose load amount as well as the load due to each pathway such as mullion section and F and R sides of the household refrigerator-freezer. In other words, all loads determined in this article are just energy nose and not the loads seen by the refrigeration system. We suggest good ideas for improving the heat transfer losses such as conduction and convection through the energy nose. As we can be known from the experimental test results, it is effective to prevent the heat loss of a mullion section. And energy efficiency is also decreased approximately 6% compared to that of a baseline sample test result. As we can be known from the Ansys 8.1 analysis, it is shown the steady state temperature distribution in figures from 6 to 8. And the direction of the heat flow through the energy nose section is also easily seen from that In conclusion, the article is focused on an energy nose section in household refrigerator-freezer for practical proposes which is the energy saving in a household refrigerator-freezer. And the method suggested may be applied to any make or model to aid in the search for high efficient energy nose section of household side by side refrigerator-freezer as well as top mounted refrigerator-freezer, commercial refrigerator and so on.

퍼지추론을 적용한 직물 애니메이션 (Real Time Textile Animation Using Fuzzy Inference)

  • 황선민;송복희;윤한경
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 본 연구는 질량-스프링 모델 기반의 직물 모델에서 질점의 움직임을 분석하여 실시간 직물 애니메이션이 가능한 퍼지 추론 기법을 제안한다. 지금까지 직물과 같은 탄성체를 표현하기 위한 많은 기법들은 질량-스프링 모델을 사용하였다. 직물은 다수의 질량과 스프링의 조합으로 구성되어 변형 가능한 면을 이루게되고, 면의 움직임은 운동법칙을 기반으로 수치적분을 통해 계산될 수 있다. 제안된 방법과 동일한 직물구조에서 Explicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ > 0.01 일 경우 불안정성 문제가 나타났으며, Implicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ = 0.03 에서도 애니메이션이 생성되지만 많은 양의 선형 시스템을 계산해야 하는 단점을 가지고 있어서 실시간 처리에 부적합하다. 본 연구는 질량-스프링 모델에서 질점의 움직임을 계산하기 위하여 ${\Delta}t$ = 0.03을 가지면서도 실시간 처리가 가능한 방법을 제안한다.

가상 이상 개념을 이용한 물리법칙의 2D 시각화 시뮬레이션 (Two Dimensional Visualization Simulation of Physical Law using Virtual Anomaly)

  • 박정용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 경험을 통한 지식의 습득이 단순한 기호나 수식을 통한 지식의 습득과 비교해서 보다 안정적이고 명료하게 학습자에게 정보를 전달한다. 컴퓨터 기반의 교육용 시스템은 가상현실기술, 지능형 교육 시스템, 개념의 시각화기술, 시뮬레이션 기반 시스템, 미세한 세계(MicroWorld)를 이용한 형태로 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 교육용 시스템의 여러 형태 중에서 시뮬레이션 기반으로 물리법칙을 2D로 시각화하여 학습자에게 교육할 수 있는 방법을 제안한다. 특히 물리법칙 중 중력의 법칙을 시뮬레이션하여 확인함으로써 간접적 경험을 통하여 보다 명료하게 지식을 습득한다. 시뮬레이션을 통한 명확한 지식 전달을 위해서 본 논문에서는 실시간적인 물리법칙의 시각화, 가상 이상 현상(virtual anomaly), 물리법칙의 시각화를 시뮬레이션한다. 그리고 학습자는 이러한 방법들을 통해서 효율적이고 효과적인 지식습득이 가능함을 보인다.

Meta-analysis of factors predicting resistance to intravenous immunoglobulin treatment in patients with Kawasaki disease

  • Baek, Jin-Young;Song, Min Seob
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제59권2호
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    • pp.80-90
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    • 2016
  • Purpose: Studies have been conducted to identify predictive factors of resistance to intravenous immunoglobulin (IVIG) for Kawasaki disease (KD). However, the results are conflicting. This study aimed to identify laboratory factors predictive of resistance to high-dose IVIG for KD by performing meta-analysis of available studies using statistical techniques. Methods: All relevant scientific publications from 2006 to 2014 were identified through PubMed searches. For studies in English on KD and IVIG resistance, predictive factors were included. A meta-analysis was performed that calculated the effect size of various laboratory parameters as predictive factors for IVIG-resistant KD. Results: Twelve studies comprising 2,745 patients were included. Meta-analysis demonstrated significant effect sizes for several laboratory parameters: polymorphonuclear leukocytes (PMNs) 0.698 (95% confidence interval [CI], 0.469-0.926), C-reactive protein (CRP) 0.375 (95% CI, 0.086-0.663), pro-brain natriuretic peptide (pro-BNP) 0.561 (95% CI, 0.261-0.861), total bilirubin 0.859 (95% CI, 0.582-1.136), alanine aminotransferase (AST) 0.503 (95% CI, 0.313-0.693), aspartate aminotransferase (ALT) 0.436 (95% CI, 0.275-0.597), albumin 0.427 (95% CI, -0.657 to -0.198), and sodium 0.604 (95% CI, -0.839 to -0.370). Particularly, total bilirubin, PMN, sodium, pro-BNP, and AST, in descending numerical order, demonstrated more than a medium effect size. Conclusion: Based on the results of this study, laboratory predictive factors for IVIG-resistant KD included higher total bilirubin, PMN, pro-BNP, AST, ALT, and CRP, and lower sodium and albumin. The presence of several of these predictive factors should alert clinicians to the increased likelihood that the patient may not respond adequately to initial IVIG therapy.

Morison 방정식을 이용한 Tension Leg Platform의 동정해석 (Dynamic Analysis of a Tension Leg Platform Using Morison's Equation)

  • 편종근;박우선;윤정방
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.223-228
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    • 1987
  • 본 논문에서는 Tension Leg Platform(TLP)에 작용하는 파랑하중을 간단한 Morison 방정식을 이용하여 효율적으로 산정할 수 있는 방법에 대해서 연구하였다. 본 방법에서는 MacCamy-Fuchs 산란파이론에 기초를 둔 파동력 감소계수를 도입하여 파의 산란효과를 근사적으로 고려하였으며, Morison 방정식 상에서는 무시되는 연직기둥의 바닥에 작용하는 수직력을 이 면에서의 동압력과 수직방향의 부가질량에 관련된 관성력으로 산정하여 고려하였다. 수치해석은 1000 ft 수심에 위치한 가상적인 구조물에 $0^{\circ}$$45^{\circ}$로 입사하는 파에 대하여 전술한 방법 및 이론적으로 보다 정확한 산란파이론에 의한 방법을 사용하여 수행하였으며, TLP 운동 및 tether의 상단 인장력의 전달함수(RAO)를 구하여 비교 검토하였다.

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