• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권2호
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• pp.61-67
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• 2013

In this study, wave spectrum based fatigue analyses are studied for Turkey's adjacent coastal seas by using Maestro finite element analyzing software. Palmgren-Miner's method is used to obtain the fatigue safe life time. Palmgren-Miner's method was selected for the fatigue analyses because of its good acceptance of data from almost all classification societies such as Germanischer Lloyd, the American Bureau of Shipping, Det Norske Veritas, etc. The maximum stress regions of the structures are obtained by using finite element analyses, and the results are compared with the endurance limit of the W$\ddot{o}$hler diagram of AA5059 H321 aluminum alloy. The wave characteristics table given in this article is used to obtain the number of cycles for each sea condition. By using the wave characteristics table, the wave lengths, wave speeds, and cycles are obtained. This study is performed to estimate the lifetimes of a semi-swath type coast guard boat and/or commercial yacht projects, which are produced by using AA5059 H321 aluminum alloy, under different sea environment conditions. Fatigue examinations are performed for both head seas and oblique seas.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권4호
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• pp.234-244
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• 2004

주파수 영역 유한요소 파동방정식의 3차원 모델링은 거대한 크기의 산재행렬(sparse matrix)인 임피던스 행렬을 풀어야 한다. 이러한 이유 때문에 파동방정식의 3차원 모델링은 주로 시간 영역에서 이루어지고 있다. 이 연구는 주파수 영역 파동방정식의 유한요소 3차원 모델링 연구의 일환으로 라플라스 영역에서 1개 주파수에 대한 파동방정식 해를 이용하여 주시와 진폭을 계산할 수 있는 SWEET(Suppressed Wave Equation Estimation of Traveltime) 알고리즘과 병렬 유한요소 솔버를 결합하여 주파수 영역 3차원 모델링을 시도 하였다. 이렇게 계산된 주시와 진폭은 파선이론에 기반하여 계산된 주시와 진폭과 달리 급경사 구조 또는 수평 속도의 비가 큰 곳에서도 정확하게 계산되며, Kirchhoff 구조보정에 유용하게 사용될 수 있다. 연구의 결과를 검증하기 위하여 SEG/EAGE 3D 암염 모델의 주시와 진폭 계산에 적용하여 이를 검증하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1151-1152
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• 2003

Harmonic analysis, based on finite element method, is popularly used to predict a response of shadow mask to the external excitation from speakers. Since vibration wave travels from speakers to the shadow mask, a finite element model must include all mechanical parts between the speakers and the shadow mask, which increases total time needed in finite element modeling and computation. In this paper, we perform the harmonic analysis on a MF assembly to obtain frequency response function of a shadow mask, and compare the solutions with experimental results.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.136-144
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• 2016

탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.183-192
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• 2004

본 논문에서는 수직으로 시추된 해양 파일에 대한 새로운 동적 해석절차가 제안되고 전형적 설계문제에 의하여 검증된다. 해수에 잠긴 파일의 구조는 물론 해양파도와 조류에 의한 힘도 유한요소법에 의해서 정식화되고 모델링된다. 유한요소 방정식에 적합한 파력을 구하기 위해서 여러 가지 파도이론 가운데서도 Airy의 파도이론이 시험되고 선정되었다. 조류의 후방와류에 기인한 횡방향 양력은 Strouhal 진동수와 적절한 양력계수를 가진 간단한 조화함수에 기초한다 파일에 대한 고유진동수 해석과 주파수 응답해석은 정식화 결과를 NASTRAN에 입력하여 계산되었다. 여기서 제안된 절차에 의해 얻어진 동적 변위와 응력의 결과는 기본설계해석 단계로서 해양파일의 파력과 조류 양력에 의한 동적거동을 구할 수 있으며 설계에 응용될 수 있음을 보여준다

• Computers and Concrete
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• 제20권5호
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• pp.583-593
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• 2017

Applications of fibre-reinforced polymer (FRP) composites for retrofitting, strengthening and repairing concrete structures have been expanded dramatically in the last decade. FRPs have high specific strength and stiffness compared to conventional construction materials, e.g., steel. Ease of preparation and installation, resistance to corrosion, versatile fabrication and adjustable mechanical properties are other advantages of the FRPs. However, there are major concerns about long-term performance, serviceability and durability of FRP applications in concrete structures. Therefore, structural health monitoring (SHM) and damage detection in FRP-retrofitted concrete structures need to be implemented. This paper presents a study on investigating the application of Rayleigh wave for detecting debonding defect in FRP-retrofitted concrete structures. A time-of-flight (ToF) method is proposed to determine the location of a debonding between the FRP and concrete using Rayleigh wave. A series of numerical case studies are carried out to demonstrate the capability of the proposed debonding detection method. In the numerical case studies, a three-dimensional (3D) finite element (FE) model is developed to simulate the Rayleigh wave propagation and scattering at the debonding in the FRP-retrofitted concrete structure. Absorbing layers are employed in the 3D FE model to reduce computational cost in simulating the practical size of the FRP-retrofitted structure. Different debonding sizes and locations are considered in the case studies. The results show that the proposed ToF method is able to accurately determine the location of the debonding in the FRP-retrofitted concrete structure.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권4
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• pp.206-212
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• 2004

본 연구에서는 폭이 좁은 1열 및 다열 잠제 대한 파랑 차단 성능을 폭이 넓은 1열 및 2열 잠제의 파랑 차단 성능과 비교$.$연구하였다. 파동장은 선형포텐셜 이론으로 모형화 하였으며 유한요소법을 적용하여 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 1열 잠제에서는 폭이 좁은 잠제가 폭이 넓은 잠제보다 파랑 차단 성능이 다소 떨어지나 어느 정도 효과적인 파랑 차단 성능을 보여주고 있으며, 폭이 좁은 잠제를 2열 또는 3열로 배치하였을 때에는 폭이 넓은 1열 또는 2열 잠제보다 훨씬 뛰어난 파랑 차단 성능을 보이고 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.521-532
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• 2007

원형축이 축방향으로 충격하중을 받으면 외경에서 반사된 파가 축의 중앙으로 집중되어 순간적으로 큰 응력이 발생하게 된다. 본 연구에서는 여러 가지 충격 축하중을 받는 횡등방성 반-무한 원형축을 대상으로 중실축 내의 종방향 응력전파를 축대칭 유한요소법과 Houtolt 시간적분법을 이용하여 프로그램을 작성하고 수치적으로 해석하여 그 결과를 횡등방성 재료의 재료구성비에 따라 자세히 설명한다. 제시된 해법의 타당성은 본 논문 수치 결과와 기 해석된 다른 해법에 의한 수치결과의 비교를 통해 검증된다. 여러 종류의 충격하중들에 따른 파동의 결과를 2차원, 3차원적으로 제시하여 축응력 전파를 이해하는데 기본 자료가 되도록 하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 수치해석을 함에 있어 정확한 수치결과를 얻기 위한 무차원 동특성 시간변수에 대해 기술하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제12권2호통권28호
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• pp.97-110
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• 1998

The numerical damping and dispersion error characteristics associated with difference schemes and a panel shift method used for the calculation of steady free surface flows by a panel method are an analysed in this paper. First, 12 finite difference operators used for the double model flow by Letcher are applied to a two dimensional cylinder with the Kelvin free surface condition and the numerical errors with these schemes are compared with those by the panel shift method. Then, 3-D waves due to a submerged source are calculated by the difference schemes, the panel shift method and also by a higher order boundary element method(HOBEM). Finally, the waves and wave resistance for Wigley's hull are calculated with these three schemes. It is shown that the panel shift method is free of numerical damping and dispersion error and performs better than the difference schemes. However, it can be concluded that the HOBEM also free of the numerical damping and dispersion error is the most stable, accurate and efficient.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.76-83
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• 2006

Each tire has a critical speed at which a standing wave phenomenon occurs along the circumferential direction. If the standing waves are formed, the tire temperature is rapidly increased and it leads to tire failure eventually. As the formation of the standing waves is closely related to the tire stiffness, the effect of the tread pattern needs to be studied numerically. The standing wave phenomenon of a tire model with tread pattern is predicted by an explicit finite element method. The critical speed of the tire with tread pattern is in a good agreement with the experiment and is $15{\sim}20\;km/h$ lower than that of the tire without tread pattern. The effects of the inflation pressure and the vertical load on the critical speed are also investigated by using the tire model with tread pattern.