• 제목/요약/키워드: numerical methods

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지하공간 굴착에 따른 수직파이프 구조물의 안정성해석 (Stability Analysis of Vertical Pipeline Subjected to Underground Excavation)

  • 김종우
    • 터널과지하공간
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    • 제10권4호
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    • pp.533-543
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    • 2000
  • 본 연구에서는 지하공간의 굴착에 따른 수직파이프 구조물의 변형거동 및 안정성을 수치해석적으로 검토하였다. 지반의 수직거동은 파이프의 압축변형 및 압축응력을 발생시키며, 수평거동은 파이프의 굴곡변형 및 쉽응력을 발생시킨다. 또한, 지반의 수평응력은 파이프를 압착시켜 접선응력을 발생시킨다. 본 연구의 해석대상 구조물은 지하 천연가스의 생산정으로 서, 인접 지반의 굴착이 파이프에 미치는 영향과 최대 영향 요소를 고찰하였다. 이를 위해 보안탄주의 폭과 가스생산정의 위치가 서로 다른 세 가지 사례를 해석하고 비교하였다. 두께 2.5m인 탄층이 심도 237.5m에 위치할 때 45.8m 폭의 보안탄주는 외경 10$\frac{3}{4}$ in., 두께 0.4 in.인 API-55 강철 파이프 구조물을 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 실제로 파괴가 발생한 가스생산정을 검토한 결과, 발생된 전단음력이 강철 재료의 허용음력을 초과하였다.

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위상 조절방법에 의한 유연 회전체의 능동제어에 관한 연구 (A study on the Active Control for Flexible Rotors Using Phase Control Method)

  • 이원창;김성원;김재실;최헌오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.280-283
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    • 2005
  • This study performed by a previous research for the applying expert system to active vibration control algorithm. In order to increase productivity and efficiency, high-speed rotating machines become popular these days. They are likely to vibrate and cause machine failure even though they have small unbalance. Therefore, a high-speed rotating machine needs a balancing technique. ISO 11342 classifies flexible rotors in accordance with their balancing requirements and establishes methods of assessment of residual unbalance. But, even if they finished balancing work, they have harmful effect vibration under the high-speed rotating environment. This vibration effect is very small, but it must be removed for the improvement of the rotor's spin accuracy. This paper introduces a new active control method that remove the exciting force by a phase control. For this method, the high-speed rotating rotor was reconstructed by a flexible rotor model. The forces which excite the rotating system suppose cyclic forces, we obtain the responses by numerical method. And then through the pattern analysis about the vibraton responses, the controler generate the control force with the reverse phase and similar magnitude. This paper suggest an phase control method and shows how to improve the rotating vibration accuracy of the flexible rotor dynamics system using phase control method.

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비점오염관리를 위한 강우유출수 처리습지의 성능평가방법 개발 (A Study on the Development of Performance Evaluation Method for the Stormwater Treatment Wetland)

  • 김영윤;김상단;이석모;성기준;송교욱;손민호
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.354-364
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    • 2013
  • The performance of the stormwater wetlands can be significantly influenced by antecedent stormwater in storage at the commencement of a stormevent. As inflows are intermittent and stochastic in nature, the evaluation of the treatment efficiency of a stormwater wetland should be considered by runoff capture and water treatment characteristics during interevent periods. In this study, analytical probabilistic model is applied to identity runoff capture rate and treatment efficiency of the stormwater wetland. To achieve this, continuous rainfall data recorded in Busan for 31 years has been analyzed to derive the runoff capture rate, and 1st order kinetic decay constants ($k_V$, 1/d) are calculated from regression analysis to identify pollutants removal during interevent periods. The results show that about 60.9% of annual average runoff is captured through the stormwater wetland. The annual average treatment efficiencies of SS, BOD, COD, TN and TP is about 11.4, 8.9, 9.8, 4.3 and 9.6%, respectively. The analytical model has been compared with the numerical model and it shows that analytical model is valid. Performance evaluation methods developed in this study has the advantages of considering characteristics of rainfall-runoff, facility type and pollutant removal.

Chattering에 의한 위성 탑재체 지향성능저하 최소화를 위한 반능동제어기법 성능분석 (Performance Investigation of Semi-Active Control Logic to Minimize a Pointing Performance Degradation of On-Board Payload by Chattering Effects)

  • 오현웅;최영준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.882-889
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    • 2010
  • 수동형 진동제어 방식과 같이 시스템이 안정되며, 수동형에 비해 높은 제진 효과가 기대되는 반능동 진동제어 방식은 시스템의 안정화가 요구되는 우주구조물의 제진방법에 유효한 진동제어 방식중 하나이다. On-Off 제어방식에 근거한 반능동 제어는 On-Off 스위칭 시에 전달력의 불연속성으로 인한 chattering을 발생시킬 수 있으며, 이는 탑재체 구조물의 고유진동수와의 커플링으로 인하여 지향성능을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 chattering 영향 최소화를 통한 지향성능향상을 목적으로 LQ(Linear Quadratic)이론에 기반한 가변 감쇠형 반능동 제어기법을 제안하였다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안한 반능동 제어기법은 기존의 skyhook와 LQ를 기반으로 하는 Bang-Bang 반능동 제어기법과 비교하여 높은 진동절연 성능을 나타내고 있다.

항공우주산업 구조해석 소프트웨어 기술동향 (Technology Trends on Structural Analysis Software in Aerospace Industry)

  • 임재혁;김경원;김선원;황도순
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제7권2호
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    • pp.59-67
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    • 2009
  • 항공우주산업과 관련된 항공기, 인공위성, 발사체 등의 구조체 개발을 위해서는 설계단계에서부터 해석 및 제작에 이르기까지 다양한 전산기술(CAD/CAE/CAM)이 널리 적용되고 있다. 이 중 구조해석을 위해서는 NASTRAN, ABAQUS, ANSYS와 같은 유한요소법에 기반을 둔 CAE 소프트웨어가 개발되어 산업현장에 널리 보급되어 있으며, 정적해석, 동적해석, 진동해석, 충돌해석 등 해석목적에 맞게 모듈화가 되어있다. 최근에는 해 석알고리즘 및 컴퓨터성능의 발달에 힘입어 다중물리해석, 최적설계와 같은 난해하며 높은 계산량을 요구하는 문제의 적용과 및 다자유도문제의 해결이 진행되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 항공우주산업분야에 주로 사용되는 구조해석 소프트웨어의 최신기술동향을 살펴본다.

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GLONASS 측위를 위한 위성좌표 산출 정확도 향상 방안 (Accuracy Analysis of GLONASS Orbit Determination Strategies for GLONASS Positioning)

  • 이호석;박관동;김혜인
    • 한국측량학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.573-578
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    • 2010
  • 위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

요추추간판탈출증 환자의 요통에 대한 신선구법 병행치료 효과의 대조군 연구 (A Case-control Study of The Effect of Cotreatment with Sinseon Moxibustion on Low Back Pain of HIVD Patients)

  • 이재영;박소현;한상엽;박재영;이현종
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제28권4호
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    • pp.77-83
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    • 2011
  • Objectives : The purpose of this study is to investigate the clinical effects of Sinseon moxibustion for HIVD patients with low back pain. Methods : From March 1st, 2011 to May 31st, 2011, 95 HIVD patients who were admitted to Bu-Cheon Jaseng Oriental Medicine Hospital were divided into two groups. One group(control group) was treated with acupuncture and herbal medicine. The other group(experimental group) was treated with acupuncture, herbal medicine and Sinseon moxibustion. We evaluated the treatment effect of each group with numerical rating scale(NRS) and Oswestry disability index(ODI). The evaluations were performed four times(admission day, 5th day after admission, 9th day after admission, 13th day after admission) Results : 1. In both control group and experimental group, NRS and ODI decreased significantly in statistics as treatment was performed. 2. Between 9th day and 13th day after admission, experimental group showed significant reduction in NRS and ODI compared to control group. 3. From admission day to 13th day after admission, experimental group showed significant reduction in NRS and ODI compared to control group. Conclusions : We recommend that cotreatment of Sinseon moxibustion as a useful therapy to HIVD patients with low back pain.

수치해석을 이용한 배전용 변압기 권선 고장시의 전자력 계산방법 연구 (Electromagnetic Force Calculation of Internet Winding Fault in A Distribution Power Transformer by using A Numerical Program)

  • 신판석;하정우;정희준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.60-67
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    • 2007
  • 본 논문에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 고압측 권선에 선간단락이 발생할 경우 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램을 이용하여 해석하는 방법을 제안하였다. 연구에서 사용된 배전용 변압기 model은 1[MVA], 22,900/220[V] 단상 외철형 Cable 권선형 변압기로서 권선간 단락을 모의하는 방법을 제안하고, FEM 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 단락전류와 각방향의 전자력을 계산하고 분석하였다. 누설자속분포, 권선단락 시 전압 및 전류파형, 권선간에 작용하는 힘의 변화와 분포를 계산하였다. Simulation 방법의 타당성을 검증하기 위하여 이론치와 Pspice 프로그램을 이용하여 계산한 결과와 5[%] 이내의 오차율로 아주 잘 일치함을 확인하였다. 선간단락전류는 정격전류의 약 400배이며, 전자력도 $20{\sim}200$배 정도로 급증하였다. 본 연구의 결과는 배전용 변압기의 신뢰도 향상을 위하여 변압기 코일과 절연구조 설계에 유용한 정보를 제공하게 될 것이다.

경막외 유착용해술시 투여되는 8%와 10% 고장성 식염수농도의 제통효과 및 부작용의 비교 (Comparative Study for Analgesic and Adverse Effects of 8% and 10% Hypertonic Saline in Epidural Adhesiolysis)

  • 오완수;홍기혁;이상철
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제13권1호
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    • pp.74-78
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    • 2000
  • Background: Epidural Adhesiolysis is an interventional pain management technique for patients with low back pain. In addition to local anesthetics and corticosteroid, hypertonic saline (NaCl) are used for the technique. Present study was aimed to compare analgesic and adverse effects of two different concentration of hypertonic saline in Epidural Adhesiolysis. Methods: Fifty-three subjects with low back pain with radiculopathy were assigned to one of two epidural adhesiolysis treatment groups: 8% (Group I, n=26) or 10% (Group II, n=27) hypertonic saline. 17 G epidural needle was inserted at sacral hiatus and catheter was advanced untill its tip was located at lesion site under fluoroscopic guidance. Subjects in all treatment groups received epidural corticosteroid and local anesthetic. And then, hypertonic saline injection via catheter were carried out daily for 3 days. Evaluation included assessment of pain relief (Numerical Rating Scale; NRS) at post-epidural adhesiolysis 1, 2, 3 days, 1 week, and 1, 3 months. We also looked for complications of epidural adhesiolysis at different concentration of hypertonic saline. Results: Statistical analysis demonstrated that NRS was not significantly different between two groups during 3 months after epidural adhesiolysis. There were no major differences of complications between two groups and disappeard after a few months without residual sequelae. Conclusions: We conclude that epidural adhesiolysis using 8% hypertonic saline is effective for relief of low back pain with proven lumbosacral fibrosis without any residual sequelae compared with 10%.

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관통보와 평판의 연결 구조물에 대한 진동인텐시티 해석 (Vibration Intensity Analysis of Penetration Beam-plate Coupled Structures)

  • 홍석윤;강연식
    • 한국음향학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.73-81
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    • 2002
  • 본 논문에서는 중고주파영역에서의 진동해석기법인 파워흐름해석 법을 보와 평판이 연성된 구조물에 적용하기 위하여 무한보가 무한평판을 수직으로 투과하는 구조물에서의 파워투과반사계수를 파동전달법을 이용하여 구하였다. 이러한 파워투과반사계수를 실제 구조물에 적용하기 위해서는 파워흐름유한요소법으로의 활용이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 파워투과반사계수를 이용하여 보 평판구조물을 위한 연결요소행렬식을 정립하였으며, 또한 보와 평판요소를 각각 해석할 수 있는 파워흐름유한요소해석 프로그램을 구성하고, 여기에 정립된 보와 평판간의 연결요소 행렬식을 대입하여 보와 평판이 연성된 구조물까지 해석이 가능한 프로그램으로 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 이상화한 선박의 선미부 구조물을 해석한 결과, 선박구조물에서 진동에너지분포를 구할 수 있었고, 진동 인텐시티를 통하여 구조물에서의 파워전달경로를 예측할 수 있었다.