• Title, Summary, Keyword: 동역학 시뮬레이션

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생체분자들에 대한 분자동역학 시뮬레이션

  • 송진수;문태성;윤창노
    • Journal of the KSME
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    • v.44 no.3
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    • pp.64-69
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    • 2004
  • 이 글에서는 분자동역학 시뮬레이션에 대한 이론을 간략히 설명하고, 생체분자에서 연구되고 있는 다양한 적용 사례를 살펴봄으로써 분자동역학 시뮬레이션의 응용범위를 이해하고자 한다.

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분자동역학 시뮬레이션을 이용한 불연속체 해석

  • Lee, Cheol-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.307.1-307.1
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    • 2013
  • 고진공 상태의 희박한 농도를 가진 분자들은 불연속체의 특징을 가지게 되며, 일반적인 연속체 시뮬레이션으로 물리적 현상을 예측할 수 없었다. 이에 불연속체 시뮬레이션이 가능하도록 분자동역학을 기반으로 한 해석기술을 구축하기 위한 연구를 진행하였다. 아울러 태양전지 고진공 증발증착 공정의 실험결과와 비교하여 시뮬레이션의 적합성을 확인하고 변수의 영향도를 검토하였다. 향후 다양한 변수에 따른 시뮬레이션이 진행되어야 하며, 불연속체와 관련된 솔루션을 제공할 수 있는 데이터와 노하우의 축적 및 해석기술 표준화가 진행되어야 한다.

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A Study on Vibration Reduction of fan in wall-mounted air conditioner (벽걸이 에어컨의 팬 진동 저감에 관한 연구)

  • Chung, Jin-tai;Kim, Min-sung;Lim, Jong-hyuk
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.245-246
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    • 2014
  • 에어컨의 실내기에서 발생하는 소음은 주로 회전하는 팬의 진동에 의하여 발생하게 된다. 이는 구조기인 소음으로 낮은 주파수특성을 갖고, 흡음이나 차음의 소음저감방법으로는 해결하기 어려운 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 벽걸이형 에어컨 원심팬에 발생하는 진동(sway motion)의 원인을 진동실험과 동역학 시뮬레이션을 통하여 규명하였다. 실험적인 측면으로는 시스템분석과 시그널분석을 통하여 원심팬 구성품의 물성치 및 동특성을 확보하였고, 해석적인측면으로는 실험으로 확보된 원심팬의 동특성을 바탕으로 동역학 시뮬레이션 모델을 수립하였다. 실험 및 동역학 시뮬레이션을 바탕으로 원심팬 진동의 원인을 규명하였고, 원심팬 진동의 원인은 원심팬과 모터축사이의 축정렬 불량임을 확인하였다. 이를 해결하고 진동을 저감하기위한 장치를 고안하고 실험을 통하여 진동저감효과를 확인하였다.

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An Improved Dynamics Model for Stone Skipping Simulation (물수제비 시뮬레이션을 위한 개선된 동역학 모델)

  • Lee, Nam-Kyung;Baek, Nak-Hoon
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.13 no.9
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    • pp.1382-1390
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    • 2010
  • We can see interactions between rigid body and fluid every day, anywhere. This kind of rigid body-fluid simulation is one of the most difficult problems in physically-based modeling, mainly due to heavy computations. In this paper, we present a real-time dynamics model for simulating stone skipping, which is a popular rigid body-fluid interaction in the real world. In comparison to the previous works, our improved dynamics model supports the rotation of the stones and also computes frictional forces with respect to the air. We can simulate a realistic result for various user input by using proposed model. Additionally, we present a water surface model to show more realistic ripples interactively. Our methods can be easily adapted to other interactive dynamics systems including 3D game engines.

A Study on the Development of Virtual Reality Framework for Visualizing Rotor Dynamics Data on Immersive VR Environments (몰입형 가상현실 환경에서의 로터 동역학 데이터 가시화를 제어하는 가상현실 프레임워)

  • Hur, Young-Ju;Kim, Min-Ah;Lee, Joong-Youn
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • pp.271-274
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    • 2010
  • 컴퓨터에서 생성된 시뮬레이션의 결과는 일련의 가시화(VIsualization)라는 과정을 거치면서 컴퓨터 그래픽스 기술이 적용됨으로써 인간이 해석하기 쉬운 형태로 변형되게 된다. 연구자가 직관적으로 이해하기 어려운 수치의 나열로 구성돼 있던 시뮬레이션 데이터가 보다 쉽게 이해하고 분석할 수 있게 되는 것이다. 그런데, 최근에는 고성능 컴퓨터(HPC)의 발달로 인해 시뮬레이션 데이터의 크기가 점점 더 증가하는 추세에 있으며, 데이터의 크기가 기가바이트를 넘어 테라바이트에 이르는 경우도 흔해지고 있다. 기존의 가시화 시스템에서 복잡해진 가시화 데이터를 면밀하게 해석하기에는 많은 제약이 따르며, 그로 인해 고해상도 디스플레이 장치나 몰입형 가상현실 장치의 도입은 필연적일 수밖에 없다. 특히 현 시점에서 클러스터 시스템을 이용한 고해상도의 디스플레이 장치에서 사용자와 상호작용할 수 있는 인터페이스를 제공하는 방법은 가상현실 환경을 적절히 활용하는 것이 거의 유일하다 할 수 있겠다. 본 논문에서는 시뮬레이션 데이터, 특히 로터 동역학 분야의 시뮬레이션 데이터를 가상현실 환경에서 가시화하고 제어하는데 필요한 프레임워크와 인터페이스를 소개할 것이다. 이 프레임워크는 가상현실 환경에서 로터 동역학 분야의 시뮬레이션 데이터와의 실시간 상호작용을 통한 해석을 수행하는데 필요한 기반환경을 제공할 것이다.

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Wind Turbine Simulation Program Development using an Aerodynamics Code and a Multi-Body Dynamics Code (풍력발전시스템의 유연체 다물체 동역학 시뮬레이션 프로그램 개발)

  • Song, Jin-Seop;Rim, Chae-Whan;Nam, Yong-Yun;Bae, Dae-Sung
    • New & Renewable Energy
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    • v.7 no.4
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    • pp.50-57
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    • 2011
  • A wind turbine simulation program for the coupled dynamics of aerodynamics, elasticity, multi-body dynamics and controls of turbine is newly developed by combining an aero-elastic code and a multi-body dynamics code. The aero-elastic code, based on the blade momentum theory and generalized dynamic wake theory, is developed by NREL(National Renewable Energy Laboratory, USA). The multi-body dynamics code is commercial one which is capable of accounting for geometric nonlinearity and twist deflection. A turbulent wind load case is simulated for the NREL 5-MW baseline wind turbine model by the developed program and FAST. As a result, the two results agree well enough to verify the reliability of the developed program.

Animating Human-like Figures Using Dynamics Simulation (동역학 시뮬레이션을 이용한 인간형 관절체 애니메이션)

  • Park, Min-Je;Kim, Soo-Hwan;Jeong, Il-Kwon
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • pp.1075-1080
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    • 2006
  • 본 연구에서는 영화나 게임 등에서 사용되는 인간형 관절체의 움직임을 만들어내기 위하여 동역학 시뮬레이션을 이용하는 방법을 제안한다. 동역학을 이용하여 동작을 생성하는 방법은 실제 배우가 연기하기 힘들어서 동작 포착을 활용할 수 없는 경우, 키프레임 방식에 비해 보다 사실적이고 효과적으로 동작을 만들어 내는 장점이 있다. 하지만 시간이 많이 소요되고 결과 동작을 예측하거나 제어하기 힘들기 때문에 지금까지 활용도가 낮았다. 본 연구에서 제안하는 방법은 복잡한 최적화나 컨트롤러 모델링과정 없이 동작 포착 데이터를 이용한 비례 미분 제어기를 통해서 포착된 동작과 유사한 패턴을 가지는 관절 제어기를 만들어낸다. 특히, 내부 관절 제어기뿐만 아니라 최상위 관절에 작용하는 가장제어기를 생성하여 포착된 동작의 관절 궤적을 보다 효과적으로 흉내 낼 수 있게 한다. 생성된 제어기의 매개변수를 조정함으로써 여러 가지 효과를 만들어 낼 수 있으며, 동시에 다양한 동작 패턴도 적용 가능하다. 마지막으로 제어기를 통해 시뮬레이션 되는 동작과 원래 동작 포착된 결과를 혼합하거나 보간함으로써 최종 동작을 생성한다.

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Design Sensitivity Analysis of Coupled MD-Continuum Systems Using Bridging Scale Approach (브리징 스케일 기법을 이용한 분자동역학-연속체 연성 시스템의 설계민감도 해석)

  • Cha, Song-Hyun;Ha, Seung-Hyun;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.3
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    • pp.137-145
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    • 2014
  • We present a design sensitivity analysis(DSA) method for multiscale problems based on bridging scale decomposition. In this paper, we utilize a bridging scale method for the coupled system analysis. Since the analysis of full MD systems requires huge amount of computational costs, a coupled system of MD-level and continuum-level simulation is usually preferred. The information exchange between the MD and continuum levels is taken place at the MD-continuum boundary. In the bridging scale method, a generalized Langevin equation(GLE) is introduced for the reduced MD system and the GLE force using a time history kernel is applied at the boundary atoms in the MD system. Therefore, we can separately analyze the MD and continuum level simulations, which can accelerate the computing process. Once the simulation of coupled problems is successful, the need for the DSA is naturally arising for the optimization of macro-scale design, where the macro scale performance of the system is maximized considering the micro scale effects. The finite difference sensitivity is impractical for the gradient based optimization of large scale problems due to the restriction of computing costs but the analytical sensitivity for the coupled system is always accurate. In this study, we derive the analytical design sensitivity to verify the accuracy and applicability to the design optimization of the coupled system.

Co-simulation of MultiBody Dynamics and Plenteous Sphere of Contacted Particles Using NVIDIA GPGPU (NVIDIA 의 GPGPU 를 이용한 수 많은 구형 접촉 입자가 포함된 다물체 동역학 해석)

  • Park, Ji-Soo;Yoon, Joon-Shik;Choi, Jin-Hwan;Rhim, Sung-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.4
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    • pp.465-474
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    • 2012
  • In this study, a dynamic simulation model that considers many spherical particles and multibody dynamics (MBD) entities is developed. Plenteous spherical particles are solved using the Discrete Element Method (DEM) technique and simulated on a GPU board in a PC. A fast algorithm is used to calculate the Hertzian contact forces between many spherical particles, and NVIDIA CUDA is used to increase the calculation speed. The explicit integration method is applied to solve the many spheres. MBD entities are simulated by recursive formulation. Constraints are reduced by recursive formulation, and the implicit generalized alpha method is applied to solve the dynamic model. A new algorithm is developed to simulate the DEM and MBD models simultaneously. As a numerical example, a truck car model and gear model are developed. The results show that the proposed algorithm using a general-purpose GPU in a PC has many advantages.