• 제목/요약/키워드: open boundary

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FEM에 의한 자동차부품용 고무커버에 관한 해석 (FEM Analysis of Rubber Cover for Automotive Parts)

  • 김상우;김인관;강태호;김영수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.778-781
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    • 2002
  • Durability of rubber dust cover in the ball joint for automotive suspension parts were analyzed by FEM and compared with experimental data. Upper open area of ball joint is sealed by dust cover for preventing outflow of the lubricating oil and intrusion of send, dust, water, etc. This rubber cover undergoes repeated loadings such as tension and compression while the car is running. Analysis about rubber material needs to consider every kinds of nonlinearities arise in finite element analysis, which are geometric nonlinearity due to large displacement and small strain, materially nonlinearity and nonlinear boundary condition such as contact. So in the study, the deformation behavior of dust cover was analysed by using the commercial finite element program MARC. This program could solve these kinds of nonlinear analysis accurately. Finite element model of dust cover is considered as 3-dimensional half model based on 2-dimensional axisymmetric model. Material property of rubber was modeled by Ogden model and input data for calculation takes form uniaxial tension test of rubber specimen, The final object of the study is obtaining the design specification of dust covers and the result of analysis should be a useful data to design of rubber

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열발전소 배수암거 부정류해석 수치모형의 개발 : I. 모형의 정립 (Development of Numerical Model for Unsteady Flow Analysis jin Discharge Culvert of Thermal Power Plant: I. Model Setup)

  • 윤성범;이기혁
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.761-768
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    • 1997
  • 열발전소에서 비상 가동중단으로 냉각수 배수계통에 발생하는 비압축성 부정류를 해석하는 수치모형이 개발되었다. 개발된 수치모형은 냉각수 기계내부계통, 폐정, 공기실, 관로, 맨홀, 개수로 및 바다 등에 의한 복잡한 흐름에 대해 전체적인 부정류거동을 동시에 해석할 수 있는 기능을 가진다. 수치해법으로는 leap-forg 유한차분법을 적용하였으며, 간단한 경우에 대한 모형의 검증과 함께, 종래 배수암거 하류단에 적용되덕 고정수위경계조건에 대한 검토가 이루어졌다.

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산림 바람장 해석을 위한 전산유체역학 코드들의 벤치마크 검증 (BENCHMARK TESTS FOR CFD CODES FOR THE ANALYSIS OF WIND FIELD IN THE FOREST)

  • 박태완;장세명;이병두
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.11-20
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    • 2012
  • In this paper, the authors test various open codes and commercial codes based on CFD technology on the wind field around the complex terrain, which is a very important transport physics in the event of forrest fire. To study the physical mechanism inside the transition from surface fire to crown fire, the wake flow behind a parallel array of trees is studied numerically to show the flow separation in the turbulent boundary layer. Two sites near to Kunsan National University are chosen for the measurement of real wind field, and obtained data are compared with those from various computational codes such as Wind-Ninja, NIST-FDS, ANSYS-CFX, and ANSYS-FlUENT, etc. Through this research, feasibility and accuracy of the present CFD codes are investigated quantitatively, compared with the measured data with AWS.

조석 모델링에서 adjoint 방법 적용시 적정 가중치 산정 (Estimation of Optimal Weight in Tidal Modeling with the Adjoint Method)

  • 이재학;박경;송용식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권3호
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    • pp.177-185
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    • 2000
  • 자료동화기법의 하나인 adjoint 방법은 제약조건으로서 모델의 기본방정식을 만족시키는 동시에 모델 결과와 관측자료 차이의 함수인 비용함수의 크기를 최소화시키는 모델변수를 찾아냄으로서 모델 결과를 향상시키는 기법이다. 본 연구에서는 수평방향 2차원 선형 조석모델과 adjoint 모델로 구성된 adjoint 꾸러미를 수립하고, 이를 임의로 설정한 직사각형 모델영역에 적용하였다. 조석모델로부터의 조위 모델 결과를 관측자료로 삼아 개방경계조건인 조위의 진폭을 역 추정하는 수치실험을 실시하여 자료 가중치에 대한 반응, 모델변수 초기 추정치의 중요성 및 지형 변화에 대한 반응 등을 살펴보았다 특히, adjoint꾸러미 적용시 대부분 경험적으로 설정되어왔던 가중치의 선정방법을 제시하였다.

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에너지 감쇠영역으로 인한 파랑변형 (Wave Transformation Due to Energy Dissipation Region)

  • 윤종태
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.135-140
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    • 1999
  • 에너지 감쇠역으로 인한 파의 변형을 모의하기 위하여 타원형 수치모형을 구성하였다. 해석방정식은 에너지 감쇠항이 추가된 타원형 완경사 방정식을 사용하였다. 개방경계조건에는 포물형 가정을 도입하였고 이를 위해 수치기법으로는 GCGM을 사용하였다. 원형감쇠역에 대한 수치실험을 통하여 감쇠역 전부에서의 반사파의 생성, 감쇠효과에 의한 파고감소 등을 확인할 수 있었고 해석해와 잘 일치하였다. 사각형 감쇠역에 대한 실험을 통하여 감쇠계수의 크기에 따른 파고분포의 변화를 살펴보았고 감쇠역 주변에서는 회절효과에 의한 파고의 증가가 매우 완만히 진행됨을 확인하였다. 이러한 수치실험을 통하여 에너지 감쇠구조 또한 반복기법을 사용한 타원형 수치모형으로 잘 모의할 수 있음을 확인하였다.

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A continuum mechanics based 3-D beam finite element with warping displacements and its modeling capabilities

  • Yoon, Kyungho;Lee, Youngyu;Lee, Phill-Seung
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제43권4호
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    • pp.411-437
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    • 2012
  • In this paper, we propose a continuum mechanics based 3-D beam finite element with cross-sectional discretization allowing for warping displacements. The beam element is directly derived from the assemblage of 3-D solid elements, and this approach results in inherently advanced modeling capabilities of the beam element. In the beam formulation, warping is fully coupled with bending, shearing, and stretching. Consequently, the proposed beam elements can consider free and constrained warping conditions, eccentricities, curved geometries, varying sections, as well as arbitrary cross-sections (including thin/thick-walled, open/closed, and single/multi-cell cross-sections). We then study the modeling and predictive capabilities of the beam elements in twisting beam problems according to geometries, boundary conditions, and cross-sectional meshes. The results are compared with reference solutions obtained by analytical methods and solid and shell finite element models. Excellent modeling capabilities and solution accuracy of the proposed beam element are observed.

Relative static and dynamic performances of composite conoidal shell roofs

  • Bakshi, Kaustav;Chakravorty, Dipankar
    • Steel and Composite Structures
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    • 제15권4호
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    • pp.379-397
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    • 2013
  • Conoidal shells are doubly curved stiff surfaces which are easy to cast and fabricate due to their singly ruled property. Application of laminated composites in fabrication of conoidal shells reduces gravity forces and mass induced forces compared to the isotropic constructions due to the high strength to weight ratio of the material. These light weight shells are preferred in the industry to cover large column free open spaces. To ensure design reliability under service conditions, detailed knowledge about different behavioral aspects of conoidal shell is necessary. Hence, in this paper, static bending, free and forced vibration responses of composite conoidal shells are studied. Lagrange's equation of motion is used in conjunction with Hamilton's principle to derive governing equations of the shell. A finite element code using eight noded curved quadratic isoparametric elements is developed to get the solutions. Uniformly distributed load for static bending analysis and three different load time histories for solution of forced vibration problems are considered. Eight different stacking sequences of graphite-epoxy composite and two different boundary conditions are taken up in the present study. The study shows that relative performances of different shell combinations in terms of static behaviour cannot provide an idea about how they will relatively behave under dynamic loads and also the fact that the points of occurrence of maximum static and dynamic displacement may not be same on a shell surface.

Features of the flow over a finite length square prism on a wall at various incidence angles

  • Sohankar, A.;Esfeh, M. Kazemi;Pourjafari, H.;Alam, Md. Mahbub;Wang, Longjun
    • Wind and Structures
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    • 제26권5호
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    • pp.317-329
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    • 2018
  • Wake characteristics of the flow over a finite square prism at different incidence angles were experimentally investigated using an open-loop wind tunnel. A finite square prism with a width D = 15 mm and a height H = 7D was vertically mounted on a horizontal flat plate. The Reynolds number was varied from $6.5{\times}10^3$ to $28.5{\times}10^3$ and the incidence angle ${\alpha}$ was changed from $0^{\circ}$ to $45^{\circ}$. The ratio of boundary layer thickness to the prism height was about ${\delta}/H=7%$. The time-averaged velocity, turbulence intensity and the vortex shedding frequency were obtained through a single-component hotwire probe. Power spectrum of the streamwise velocity fluctuations revealed that the tip and base vortices shed at the same frequency as that ofspanwise vortices. Furthermore, the results showed that the critical incidence angle corresponding to the maximum Strouhal number and minimum wake width occurs at ${\alpha}_{cr}=15^{\circ}$ which is equal to that reported for an infinite prism. There is a reduction in the size of the wake region along the height of the prism when moving away from the ground plane towards the free end.

장전항 최적 설계를 위한 정온도 해석 (Wave Simulation for the Optimum Design of Jangjeon Harbour)

  • 홍기용;양찬규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.49-59
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    • 2000
  • 장전항 시설물의 최적설계를 위한 항내 파랑분포 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 장전항 인근 해역의 바람자료에 기초한 극치동계해석에 의해 추정된 심해 설계파를 수치 시뮬레이션의 외해 경계조건으로 적용하였다. 파랑 시뮬레이션을 위해 Boussinesq 천해파 이론을 사용하였으며, 파의 분산성과 비선형성을 포함하였다. 해안 경계에 대해서는 파랑의 부분적인 반사가 가능토록 유공을 두거나, 파랑 에너지를 모두 흡수하는 해면층을 두어 모사하였다. 방파제 설계 파고를 산정하기 위해서 광역모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 설계된 방파제 및 부두 배치에 대한 항내 정온도 해석을 위하려 상세모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

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Hairpin Line 여파기의 간단화된 등가회로 (Simplified Equivalent Circuit of Hairpin Line Filters)

  • 곽우영;박진우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9A호
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    • pp.1434-1441
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Hairpin Line 여파기의 정확한 해석 및 설계를 위한 등가회로를 제시하였으며 제시된 등가회로의 유효성을 컴퓨터 시뮬레이션과 설계를 통해 입증하였다. Hairpin Line 여파기에 대한 설계식은 다양하게 제시되었으나, 인접하지 않는 소자간의 상호 연결성을 포함한 실제적으로 간단화된 등가회로는 아직 명시되고 있지 못하다. 본 논문에서는 회로 duality을 이용하여 Hairpin Line 여파기 회로의 모든 개방단자를 단락단자로 변환하고, 변환된 회로를 그래프 모델로 표시하였다. 또한 각 단자에서의 경계조건으로부터 보다 간략화된 회로모델을 구하고 역 dual구조로 변환하여 Hairpin Line 여파기에 대한 간단화된 등가회로를 유도하였다.

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