로터시스템 해석 통합 프로그램 개발

이준배,이관중,류한열,신상준,정민수,이인,김덕관 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.4

본 논문에서는 기 개발된 요소해석 프로그램을 하나로 통합하여 회전익기 해석 통합 프로그램을 개발하였다. 해석 통합 프로그램은 공력(PNU)-구조(SNU) 모듈을 외재적 결합한 하중해석 모듈과 공력(PNU)-공탄성(KAIST) 모듈을 내재적 결합한 공탄성해석 모듈로 구성된다. 그리고 타 해석 통합 프로그램보다 적은 입력 변수를 이용함으로써 사용자가 쉽게 프로그램을 구동할 수 있도록 개발하였다. 해석 통합 프로그램을 검증하기 위해 타 해석 통합 프로그램의 결과와 유입류를 비교하고, 선행연구결과와 블레이드 변형 및 공탄성 안정성을 비교하여 타당한 결과를 획득하였다. In this study, a comprehensive analysis program for rotor system has been developed by combining two different analysis module. This program classified load analysis module combining aerodynamic(PNU) and structure(SNU) module explicitly and aeroelastic analysis module combining aerodynamic(PNU) and aeroelastic(KAIST) module implicitly. The user can handle this program easily by using input parameters less than those of other comprehensive program. In order to validate this program, aerodynamic, structure and aeroelastic characteristics of this program are compared and validate against CAMRAD Ⅱ results and Lim's previous research.

C 프로그램의 버퍼 오버런(buffer overrun) 오류를 찾아 주는 정적 분석기의 설계와 구현

이광근(Kwangkeun Yi),김재황(Jaewhang Kim),정영범(Yungbum Jung) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.33 No.5

이 논문에서는 정적 프로그램 분석(static program analysis)과 통계적 분석(statistical analysis)의 조합을 가지고 실제적인 C 프로그램을 검증한 경험을 보고한다. 정적 분석과 통계적 분석의 조합은 입력 프로그램에 제한을 두지 않는 정적 분석기에서 발생하는 불가피한 허위 경보를 줄이기 위한 것이다. 우리는 ANSI C 프로그램이 실행 중에 겪을 수 있는 모든 배열 참조 오류(buffer overrun)를 찾아주는 정적 프로그램 분석기 아이락(Airac, Array Index Range Analyzer for C)을 고안하고 구현하였다. 분석의 안전성(soundness)을 유지하면서 프로그램 분석 분야에서 오랫동안 축적된 기술들을 활용하여 분석 비용 절감 및 정확도 향상을 달성했다. 대상 프로그램에 제한을 두지 않는 안전한 분석은 정확도에 한계가 있으므로 불가피한 허위 경보가 존재할 수 있다. 이러한 허위 경보(예를 들어 530만 줄짜리 상용 C 프로그램에 대한 분석 결과 아이락은 970개의 배열 참조 오류 경보를 발생시켰으나 그 중 737개는 허위 경보였다.)에 대처하기 위해 우리는 통계적 사후 분석을 시도하였다. 통계적 사후 분석은 주어진 경보가 실제 오류를 가리킬 확률을 계산한다. 이렇게 계산된 확률은 두 가지 방법으로 사용된다. 1) 경보를 걸러내거나, 2) 실제 오류에 대한 경보일 가능성이 높은 것들을 우선적으로 사용자에게 보여준다. 우리는 리눅스 커널 프로그램과 알고리즘 교과서의 프로그램들을 대상으로 실험을 수행했다. 우리 실험에서 실제 오류를 놓칠 위험이 허위 경보의 위험의 3배라고 설정한 경우 74.83%의 허위 경보를 걸러낼 수 있었고, 참일 확률이 높은 경보부터 검증하는 경우 15.17%의 허위 경보만이 실제 오류 50%와 섞여 있었다. We present our experience of combining, in a realistic setting, a static analyzer with a statistical analysis. This combination is in order to reduce the inevitable false alarms from a domain-unaware static analyzer. Our analyzer named Airac(Array Index Range Analyzer for C) collects all the true buffer-overrun points in ANSI C programs. The soundness is maintained, and the analysis' cost-accuracy improvement is achieved by techniques that static analysis community has long accumulated. For still inevitable false alarms (e.g. Airac raised 970 buffer-overrun alarms in commercial C programs of 5.3 million lines and 737 among the 970 alarms were false), which are always apt for particular C programs, we use a statistical post analysis. The statistical analysis, given the analysis results (alarms), sifts out probable false alarms and prioritizes true alarms. It estimates the probability of each alarm being true. The probabilities are used in two ways: 1) only the alarms that have true-alarm probabilities higher than a threshold are reported to the user; 2) the alarms are sorted by the probability before reporting, so that the user can check highly probable errors first. In our experiments with Linux kernel sources, if we set the risk of missing true error is about 3 times greater than false alarming, 74.83% of false alarms could be filtered; only 15.17% of false alarms were mixed up until the user observes 50% of the true alarms.

열전달 및 수치해석을 주제로 한 물리, 수학, 정보의 통합적 영재 프로그램 개발과 적용

남현욱(Hyunwook Nam) 한국공학교육학회 2007 공학교육연구 Vol.10 No.2

본 연구에서는 열전달 및 수치해석을 주제로 통합적 영재 교육프로그램을 개발하고 영재아를 대상으로한 교육에서 학생들의 반응과 통합적 영재 프로그램의 적용 가능성 및 효과에 대해서 연구하였다. 통합적 영재 프로그램은 크게 컴퓨터 프로그램 언어, 물리적 현상의 수학적 모델링, 수치해석방법의 3단계로 구성 되어 있으며 대상은 청주교육대학교 영재센터 수학반 중3학생 4명이다. 수업은 4시간씩 15회 진행되었으 며, 수업 종료 후 제출한 학생들의 보고서와 인터뷰를 통하여 프로그램의 적용 가능성 및 효과를 탐색하였다. 본 연구에서 개발한 통합적 영재프로그램의 투입 결과 4명 중 3명이 본 프로그램에서 목표로 하는 문제 해결을 수행하였다. 컴퓨터 프로그래밍 언어나 수치해석의 경우 비교적 잘 이해하는 편으로 생각됐으나 고등 수학이 필요한 물리적 현상의 수학적 모델링은 잘 이해하지 못하는 것으로 판단된다. 프로그램에 대한 만족도는 영재아의 특성에 따라 다르게 나타났다. 학생들은 통합적으로 구성된 본 프로그램은 과학교육프 로그램의 하나로 생각하는 경향이 있어, 수학에만 흥미 있는 학생들의 만족도는 낮았다. 반대로 다양한 분야에 흥미를 가진 학생은 비교적 만족도가 높았으며 각자에게 자신감과 동기부여가 되는 결과를 얻었다. In this research, Integrated program base on heat transfer & numerical analysis was developed. Also, reaction of gifted student and possibility of application of this program was surveyed. This program consist in three parts. The first part is computer programing language, the second part is numerical modeling of physical phenomena, and the third part is numerical analysis. 4 students are selected who belong to mathematic class of CNUE(Cheoungju National Univ. of Edu.) s Gifted Student Education Center. The Program consists in 15th lessens, and each lessen need 4hr. Application possibility and student s satisfaction of the program are studied through the interview and report of the student. Three of four students are accomplish the goal of the progarm. Computer programing and numerical analysis parts were relatively well understood, but numerical modeling part was difficult to students. The satisfaction of the program is dependent on the characteristics of the student. Most of the student thought that this program was one of the science education program. The student who have interested in only mathematics shows that low satisfaction but the one who have interested in science or information technology shows that high satisfaction.

활동억지시스템으로 보강된 사면의 안정해석 프로그램 개발

홍원표 ( Won Pyo Hong ),송영석 ( Young Suk Song ) 대한지질공학회 2006 지질공학 Vol.16 No.1

본 연구에서는 활동억지시스템인 억지말뚝, 앵커, 쏘일네일링으로 보강된 성토 및 절개사면에 적용 가능한 SLOPILE(Ver 3.0) 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램에는 한계평형이론에 의한 평면파괴 및 원호파괴에 대한 해석이 가능하도록 하였다. 한편, SLOPILE(Ver 3.0)프로그램의 설계 적용성을 검토하기 위하여 현재 범용적으로 사용되고 있는 TALREN 및 SLOPE/W프로그램을 비교하였다. SLOPILE(Ver 3.0)프로그램은 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커로 보강된 사면의 안정해석이 모두 가능하다. 그러나, TALREN 및 SLOPE/W프로그램에서는 억지말뚝으로 보강된 사면의 안정해석이 불가능함을 알 수 있다. 한편, 해석사례를 통하여 SLOPILE(Ver 3.0)프로그램에 대한 안정성과 정확성을 확인할 수 있다. 그러므로, SLOPILE(Ver 3.0)프로그램은 활동억지시스템으로 보강된 사면에 대한 사면안정해석에 가장 적합함을 알 수 있다. A new computer program SLOPILE(Ver 3.0) is developed to analyze stability of slopes containing an earth retention system composing of piles, nails and anchors. SLOPILE(Ver 3.0) can calculate the slope stability for both planar failure surfaces in infinite slopes and arc failure surfaces. In order to investigate a design adaptability of SLOPILE(Ver 3.0), analysis results of TALREN and SLOPE/W programs are compared with that of SLOPILE(Ver 3.0). SLOPILE(Ver 3.0) can calculate the slopes reinforced by earth retention system such as piles, nails and anchors. But, TALREN and SLOPE/W can not calculate the slope reinforced by piles. As a analysis result of the example case, SLOPILE(Ver 3.0) is accuracy and suitable program for the stability analysis of slopes reinforced by earth retention system. Therefore, SLOPILE(Ver 3.0) is the most suitable program to analyze the slope reinforced by the earth retention system.

비선형 유한요소해석 프로그램을 이용한 차체 구조물의 동강성 및 정강성 해석

김성현(Sunghyun Kim),김형일(Hyungil Kim),변형배(Hyungbai Byun),김동석(Dongseok Kim),이용훈(Yonghoon Lee),김일환(Ilhwan Kim),허승진(Seung Jin Heo),임홍재(Hong Jae Yim) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5

In this study, dynamic stiffness analysis and static stiffness analysis were conducted by using nonlinear finite element analysis program and linear finite element analysis respectively to compare the results and to confirm reliability about results of nonlinear finite element analysis program. First, dynamic stiffness analysis has been performed on side out panel, crash box, sub-frame and BIW(Body In White) that has been connected with front bumper, rear bumper and sub-frame. Second, static stiffness analysis has been conducted on crash box and hood that has been modeled with spot weld elements and rigid body elements. Consequently, differences of dynamic and static stiffness analysis results through nonlinear finite element analysis program and linear finite element analysis were below 6 % but difference was more than 6 % as to dynamic stiffness of BIW.

층다이아프램 설정을 위한 절점변위의 제한방법

정성진(Jung Sung-Jin) 대한건축학회 2008 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.24 No.9

Dynamic analysis requires so many calculation times, especially at the time history analysis by direct integration method or mode superposition method. There are many methods to reduce calculation time in dynamic analysis, floor diaphragm among these methods is the most preferred method in building structure analysis. Floor diaphragm is only a concept to represent the slab behavior in a building structure, its realization in FEA has to be performed by constraint of nodal displacements or degrees of freedom(d.o.f). Computer programs for the dynamic analysis of a building structure like ETABS, sap2000, neoMAX3D, midas use their own methods for realizing floor diaphragm concept. But, we can't find out the algorithm used in these programs because they are commercial programs. So, it is necessary to do research first about the joint displacement constraint method for the floor diaphragm in the case of developing a computer program independently. In this study, a method for transforming floor diaphragm concept to computer program is suggested for the analysis of a building structure by joint displacement constraint. For this suggestion, a theory for the joint displacement constraint method and the investigation of some commercial programs is done firstly, then a computer program(sNs) is developed based on the theory and algorithm studied. Lastly, a sample analysis is performed to verify the possibility of application of sNs.

WECAN 프로그램 개발을 위한 가동물체형 파력발전장치의 유체동역학해석 기초연구

하윤진(Y.J Ha),박지용(J.Y. Park),오재원(J.W. Oh) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

본 연구에서는 가동물체형 파력발전장치의 연간발전량을 추정할 수 있는 통합성능 해석 프로그램인 WECAN 프로그램을 개발하고자 한다. 본 프로그램은 시간영역해석기반의 연간발전량 추정 프로그램이다. 본 연구에서는 시간영역해석으로부터 상대적으로 낮은 파고 중 Salter’s duck 형상의 로터에 대한 흡수에너지 추정하였으며, 그 결과들을 기존의 모형시험결과, 주파수 영역해석결과 그리고 CFD 해석결과와 직접 비교하였다. 본 연구를 토대로 보다 실용적인 프로그램이 되기 위하여 지속적으로 개발이 수행될 예정이다. In this study, WECAN program for the integrated performance analysis of estimation of annual energy production for a moveable WEC system will be developed. The WECAN Program is based on a time-domain analysis. In the case of this study, absorbed energies for Salter’s duck type rotor was estimated from the time-domain analysis, and the results of this study were directly compared with existing experimental results, frequency domain analysis results and CFD results. From the results, the WECAN program will be constantly developed to be more practical program.

가동물체형 파력발전장치 연간발전량 추정 프로그램 개발

하윤진(Y.J Ha),박지용(J.Y. Park),김경환(K.K Kim),이정희(J.H Lee),오재원(J.W. Oh),노찬(C. Roh),장강현(G.H Jang),최장영(J.Y Choi),천호정(H.J Cheon),김재환(J.H Kim) 한국해양환경·에너지학회 2020 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11

본 연구에서는 파력발전장치의 연간발전량을 추정할 수 있는 파력발전장치 통합성능 해석프로그램인 WECAN 프로그램 개발하고 이를 소개하였다. WECAN 프로그램은 진동수주형과 가동물체형 파력발전장치의 통합성능 해석이 수행될 수 있으며, 본 연구에서는 가동물체형 파력발전장치 통합성능 해석에 대하여서만 내용을 소개하였다. 파력발전장치의 연간발전량 추정방법들을 소개하고, 기존의 다른 파력발전장치 통합성능 해석 프로그램과의 차이점을 설명하였다. 본 프로그램은 보다 실용적인 프로그램이 되기 위하여 지속적으로 수정될 예정이다. WECAN program for the integrated performance analysis of wave energy converter was developed, and the WECAN program was introduced in this study. The WECAN program could be performed the integrated performance analysis for both an oscillating water column type and a floating body type, and the WECAN program for the floating body type was only introduced in this study. In this paper, the method for estimation of an annual energy production was introduced, and the difference with other integrated performance analysis program was explained. The WECAN program will be constantly modified to be more practical program.

전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동과 접촉면의 조건을 고려한 유한요소 해석

서수연 한국구조물진단유지관리공학회 2011 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.15 No.6

본 연구의 목적은 전단경간비에 따른 합성지하벽의 거동을 실험적으로 연구하고 유한요소해석 프로그램인 ADINA를 활용 하여 합성지하벽 (Composite Basement Wall, CBW)의 비선형 거동의 예측이다. 특히 각 층 바닥 부근과 같이 콘크리트가 압축응력상태일 때의 합성벽의 거동을 연구하였다. 특히 강재와 콘크리트가 접촉되는 부분의 모델링 방법에 따른 해석방법의 적합성을 검토하고자 하였다. 콘크리트 벽체부분이 압축응력상태에 있는 합성지하벽의 거동을 이해하기 위하여 합성지하벽에 대한 실험을 실시하고 ADINA 프로그램을 이용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석의 편의를 위하여, 철근은 별도의 독립 요소로 모델링하지 않고, 콘크리트에 등분포되어 콘크리트와 함께 거동하는 것으로 하고 모든 요소는 소성거동을 표현하기 위하여 이선형 모델로 하였다. 강재와 콘크리트의 접촉면과 관련해서는 접촉면의 연결조건에 따라, AGO, SEGO-T 그리고 SEGO-NT로 모델링하여 해석을 실시한 뒤 각 조건에 따른 응력흐름과 집중정도를 관찰하고 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 연구결과, 합성지하벽은 전단경간비가 비록 1에 가깝더라도, 강재의 소성변형에 의해 충분히 연성적인 거동을 보이는 것으로 나타났으며, 이와 같은 거동을 묘사하기 위하여 ADINA 프로그램을 이용하여 콘크리트와 강재 및 스터드볼트의 비선형특성을 고려하고 접촉면 요소로서 강재와 콘크리트의 접합면을 모델링하여 해석한 결과 접촉면연결과 모든 절점공유 옵션을 사용한 모델을 적용할 경우, 실험결과와 근사한 예측이 가능한 것으로 나타났다. The objective of this paper is to study the structural behavior of Composite Basement Wall (CBW) according to shear span-to-depth ratio through an experiment and predict the nonlinear behavior of CBW by using ADINA program widely has been being used for FE analysis. Especially, this study focuses on the part of CBW in which the Reinforced Concrete (RC) is under compression stress; At the region of CBW around each floor, RC part stresses by compressive force when lateral press by soil acts on the wall. The contact condition between RC wall and steel (H-Pile) including stud connector is main factor in the analysis since it governs overall structural behavior. In order to understand the structural behavior of CBW whose RC part is under compressive stress, an experimental work and finite element analysis were performed. Main parameter in the test is shear span-to-depth ratio. For simplicity in analysis, reinforcements were not modeled as a seperated element but idealized as smeared to concrete. All elements were modeled to have bi-linear relation of material properties. Three type of contact conditions such as All Generate Option (AGO), Same Element Group Option with Tie(SEGO-T) and Same Element Group Option with Not tie(SEGO-NT) were considered in the analysis. For each analysis, the stress flow and concentration were reviewed and analysis result was compared to test one. From the test result, CBW represented ductile behavior by contribution of steel member even if it had short shear span-to-depth ration which is close to “1”. The global composite behavior of CBW whose concrete wall was under compressive stress could be predicted by using contact element in ADINA program. Especially, the modeling by using AGO and SEGO-T showed more close relation on comparing with test result.

복합재 격자구조체의 치수최적화 및 구조해석 자동화 프로그램 개발

안효훈(Hyo Hun An),정민호(Min Ho Jung),김남훈(Nam Hun Kim),이은비(Eun Bi Lee),신광복(Kwang Bok Shin) 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集A Vol.46 No.1

본 논문에서는 필라멘트 와인딩 공법에 의해 제작되는 탄소섬유 복합재 격자구조물의 설계에서부터 치수최적화 및 구조해석까지 가능한 자동화 프로그램 AAPLS(auotmatic analysis program of lattice structure)를 개발하는데 목적을 두고 있다. AAPLS는 APDL(ANSYS parametric design language)을 활용하여 설계변수 입력 시 자동으로 격자구조물의 유한요소 모델링이 생성되도록 하였으며, 또한 설계 변수의 입력은 사용자의 편의성을 고려하여 GUI 환경에서 가능하도록 개발하였다. 추가적으로 해석시간 단축을 위해 순환대칭기법을 활용한 유한요소 모델링을 생성하여 유한요소 모델링 시간이 90% 이상 단축되었다. AAPLS의 신뢰성은 필라멘트 와인딩 공법에 의해 제작된 높이 617.87 mm, 직경 600 mm의 원통형 복합재 격자구조체에 대한 압축 시험을 통해 검증하였다. 검증 결과, 490 kN의 압축시험에서 해석과 시험의 하중-변위 곡선이 최대 6%의 오차만을 보여 잘 일치함을 확인하였다. The purpose of this study is to develop and verify the automatic analysis program of lattice structure (AAPLS) for the design, size optimization, and structural analysis of carbon fiber composite lattice structures manufactured by the filament winding method. The AAPLS utilizes the ANSYS parametric design language (APDL) program to automatically generate a finite element model of composite lattice structures using design variables as input. It employs a graphical user interface (GUI) environment to input the design variables for user convenience. In addition, modeling and structural analysis are carried out using cyclic symmetry techniques to reduce the analysis time. It was confirmed that the modeling time was reduced by over 90% when the finite element model was created using an automation program. Reliability verification for the AAPLS was conducted through compression tests on a cylindrical composite lattice structure with a height of 617.87 mm and a diameter of 600 mm manufactured by the filament winding method. As a result, load-displacement curves between the compression test and the structural analysis performed by the AAPLS showed good agreement with only up to six differences.