• 한국안전학회지
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• 제35권3호
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• pp.49-57
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• 2020

In comparison with the existing static reliability analysis methods, the dynamic reliability analysis(DyRA) method is more suitable for estimating the failure probability of a structure subjected to earthquake excitations because it can take into account the frequency characteristics and damping capacity of the structure. However, the DyRA is known to have an issue of numerical stability due to the uncertainty in random sampling of the earthquake excitations. In order to solve this numerical stability issue in the DyRA approach, this study proposed two earthquake-scale factors. The first factor is defined as the ratio of the first earthquake excitation over the maximum value of the remaining excitations, and the second factor is defined as the condition number of the matrix consisting of the earthquake excitations. Then, we have performed parametric studies of two factors on numerical stability of the DyRA method. In illustrative example, it was clearly confirmed that the two factors can be used to verify the numerical stability of the proposed DyRA method. However, there exists a difference between the two factors. The first factor showed some overlapping region between the stable results and the unstable results so that it requires some additional reliability analysis to guarantee the stability of the DyRA method. On the contrary, the second factor clearly distinguished the stable and unstable results of the DyRA method without any overlapping region. Therefore, the second factor can be said to be better than the first factor as the criterion to determine whether or not the proposed DyRA method guarantees its numerical stability. In addition, the accuracy of the numerical analysis results of the proposed DyRA has been verified in comparison with those of the existing first-order reliability method(FORM), Monte Carlo simulation(MCS) method and subset simulation method(SSM). The comparative results confirmed that the proposed DyRA method can provide accurate and reliable estimation of the structural failure probability while maintaining the superior numerical efficiency over the existing methods.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권3호
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• pp.24-29
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• 2008

수치해석 모델을 적용하여 다중 볼트 접합부의 거동을 해석하였다. 기본 모델로 축력-휨 요소를 가정하고 해석을 실시하였으며, 프레임재의 효과와 철물의 효과를 구분하여 해석을 실시하였다. 기존의 해석적인 방법은 볼트의 개수가 2개까지만으로 제한될 경우는 어느 정도 정확도를 보여 줄 수 있어서 많은 시간이 소요되는 수치해석적 방법보다 장점이 있을 수 있다. 하지만 현실적으로 사용되고 있는 현장의 조건은 그 이상의 볼트를 사용하고 있는 실정이다. 또한 현장에서 사용되고 있는 볼트의 배치 및 배열 형태를 기존의 해석적 방법을 적용하여 거동 분석을 실시한다는 것은 불가능하다. 이러한 현실 조건을 고려하여 볼트 접합부의 정확한 거동해석을 실시하기 위해서는 수치해석적 방법을 적용하는 방법 이외에는 대안이 없다. 다양한 다중 볼트 접합부에 대해 수치해석 모델을 적용한 결과 광범위하게 사용되고 있는 항복모델 등의 기존의 경험적 해석방법에 비해 현실적인 접합부 여건 반영이 수월하고 정확성에 있어서 우수함을 볼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.918-923
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• 2018

항공기용 연료탱크는 평상시에는 연료저장 등의 단순한 기능을 한다. 그러나, 항공기 추락과 같은 긴급 상황에서는 연료탱크 구조건전성은 승무원의 생존과 직결되므로, 관련 성능의 보유 여부를 충돌충격시험을 통해 입증하도록 규정되어 있다. 충돌충격시험은 높은 충격하중으로 실패 위험이 높기 때문에 설계 초기 실물시험에서의 시행착오 가능성을 최소화하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 실제 시험 전에 수행하는 수치해석도 그러한 노력의 일환이다. 하지만, 수치해석 결과가 설계에 반영되기 위해서는 수치해석의 신뢰성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 회전익항공기 연료탱크의 충돌충격시험 수치해석의 신뢰성 확보를 위해 수치해석 결과와 시험 데이타 간의 비교를 수행하였다. 수치해석은 충돌전용 소프트웨어인 LS-DYNA을 사용하였고, 해석방법은 유체-구조연성해석 방법 중 ALE(arbitary lagrangian eulerian) 방법을 적용하였다. 시험데이터 확보를 위해 연료탱크 금속 피팅부에 변형률게이지를 설치하고 데이터 획득장비와 연동시켰다. 수치해석 결과로써 연료탱크 피팅부의 변형률과 응력을 계산하였다. 그리고, 실물 연료탱크로 수행한 충돌충격시험을 통하여 확보한 상부피팅의 변형률 측정값과 수치해석으로 계산된 변형률과의 오차를 평가함으로써 수치해석의 신뢰성을 제고하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.822-833
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• 2011

A Xe plasma flat lamp, which has been noticed as a new eco-friendly LCD (liquid crystal display) backlight, requires the improvement of the luminance and the luminous efficiency although it has several advantages. To improve the performance of a lamp, it is necessary to understand the effects of discharge variables on the luminous characteristics of the lamp. Since it is difficult to diagnose a lamp discharge experimentally, the numerical analysis can be used instead. In this study, the luminous characteristics of a planar type Xe plasma flat lamp were analyzed with the variation of an input voltage and a pulse frequency. The numerical analysis of a lamp discharge was then performed using a RCT (relaxation continuum) model and a LFA (local field approximation) model. The comparison with the experimental results showed that the RCT model is valid for the numerical analysis of the flat lamp. The numerical analysis also showed that the modifications of a high frequency component and a voltage falling rate in the input voltage waveform could improve the luminous characteristics of the lamp.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.18-25
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• 2005

자연대류유동 형태의 실내화재 해석은 Zone 모델과 Field 모델로 대별된다. Zone 모델은 화염과 연소가스로 인한 상부의 고온 연기층과 하부의 찬 공기층의 온도를 균일하게 간주하고, 실험값을 대입한 간단한 대수식으로 계산하여 간편하나 각각의 위치에 대한 온도와 유속 등을 구할 수 없다. Field모델은 해석영역을 다수의 격자로 구성하고 운동량, 에너지방정식 등을 수치해석하는 방법으로 많은 계산시간 및 컴퓨터 용량이 필요하나 각각의 위치에서의 유동 및 온도분포 등을 자세히 규명 할 수 있다. 열유동 수치해석에는 기존의 상용 프로그램들이 있어 강제대류에는 잘 적용되나, 자연대류에는 대부분 만족할 만한 결과를 주지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 실내화재해석의 기초연구로, 바닥면이 부분적으로 가열될 때 우측벽의 경계조건을 변화시켜 가면서 실내의 층류 자연대류로 인한 유동장과 온도장을 SIMPLE 수치해석방법을 이용하여 직접 수치해석 하였다.

• 에너지공학
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• 제27권4호
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• pp.92-97
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• 2018

본 연구는 자동차 엔진룸 내부에서 엔진과 연계된 부품의 냉각효과를 높이기 위해 후드 개발을 위한 수치해석을 다루고 있다. 급격한 온도편차에서 유발되는 엔진룸내 부품 온도를 저감시키면 부품에 대한 내구성 저하를 최소화 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 엔진룸 주요 부품 중에서도 온도제어가 비교적 용이한 발전기, 배터리, ECU 및 파워스틸 오일 등 4가지 부품을 목표로 엔진룸 냉각용 후드 개발을 위한 수치해석을 수행하였다. 그리고 수치해석을 검증하기 위하여 수치해석에서 가정하였던 동일한 조건으로 실험을 수행하여 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권9호
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• pp.1209-1216
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• 2005

Three methods for design sensitivity such as numerical differentiation, analytical method and semi-analytical method have been developed for the last three decades. Although analytical design sensitivity analysis is exact, it is hard to implement for practical design problems. Therefore, numerical method such as finite difference method is widely used to simply obtain the design sensitivity in most cases. The numerical differentiation is sufficiently accurate and reliable for most linear problems. However, it turns out that the numerical differentiation is inefficient and inaccurate because its computational cost depends on the number of design variables and large numerical errors can be included especially in nonlinear design sensitivity analysis. Thus semi-analytical method is more suitable for complicated design problems. Moreover semi-analytical method is easy to be performed in design procedure, which can be coupled with an analysis solver such as commercial finite element package. In this paper, implementation procedure for the semi-analytical design sensitivity analysis outside of the commercial finite element package is studied and computational technique is proposed, which evaluates the pseudo-load for design sensitivity analysis easily by using the design variation of corresponding internal nodal forces. Errors in semi-analytical design sensitivity analysis are examined and numerical examples are illustrated to confirm the reduction of numerical error considerably.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.309-314
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• 1999

In this paper, an application of finite element procedure fur tunnel failure analysis has been studied. The numerical model is applied to the simulation of a series of plane strain laboratory tests on the small scale model of a shallow tunnel. By comparing experimental and numerical results some conclusions are drawn on the effectiveness of the numerical approach. The findings from these numerical experiments show relative differences in the pattern of failure behaviour for shallow tunnels.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.105-106
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• 2012

This study is numerical analysis about optimal conditions of GDICI (gasoline direct injection compression ignition) engine operation using intake preheating. Numerical modeling was performed by using the KIVA-3V Release2 code integrated Chemkin chemistry solver II. For validation of numerical model, experiments were performed on a single-cylinder engine. Throughout the numerical simulations under variable conditions, the ranges of optimal conditions were found.

• ALGAE
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• 제17권4호
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• pp.217-233
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• 2002