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파랑 중 선박의 2자유도 운동해석을 위한 중첩격자 기반의 수치해법
허재경(J.-K. Heo),옥유빈(Y.-B. Ock),박종천(J.-C. Park),정세민(S.-M. Jeong),秋元博路(H. Akimoto) 한국전산유체공학회 2015 한국전산유체공학회지 Vol.20 No.3
This paper introduces a computational method for analysis of the 6-DOF motions of a ship in waves using an overset grid technique which consists of inner and outer domains for representing body motions and numerical wave tank, respectively. High order interpolation scheme is employed to increase numerical accuracy over the interface where physical values, such as velocities and pressure, interact between the inner and outer domains. The numerical schemes and algorithm are addressed in the present paper. An application to motion of KCS container carrier in head waves is presented, and the comparison of responses on heave and pitch motions shows good agreement with those of model tests.
신준우(J. W. Shin),허재경(J. K. Heo),정민용(M. Y. Jung),안성훈(S.-H. Ahn) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
형상기억합금은 차가운 상태에서 변형이 일어나도 특정 온도 이상으로 가열하면 본래의 형상으로 되돌아가는 성질을 가진 소재이다. 형상기억합금의 형태 기억 효과는 온도에 의한 합금의 상태 변화로 인해 발생하므로 복잡한 기계적 구성요소 없이도 원하는 동작을 만들어낼 수 있다. 특히, 마이크로 스마트랩과 같이 수십 마이크로미터 크기의 물질들을 다루어 전통적인 기계적 메커니즘을 적용하기 어려운 환경에 접목할 수 있다. 형상기억합금을 사용하여 마이크로 그리퍼 개발의 장애물인 제어 및 소재의 강도 문제를 해결할 수 있으나, 낮은 변형율과 불균일한 열전달과 같은 단점 역시 존재한다. 이 연구에서는 형상기억합금에 컴플라이언트 구조를 적용하여 구동 변위를 증폭시키고, 레이저를 통해 열을 인가함으로써 제어가 쉽고 넓은 범위에서 활용 가능한 마이크로 그리퍼를 설계 및 제작하였다. 집속이온빔 장치를 사용하여 25 마이크로미터 직경의 형상기억합금 와이어를 설계된 컴플라이언트 구조로 가공하였다. 가공된 형상기억합금 그리퍼는 광섬유의 끝단에 부착되어 있어, 레이저를 통해 외부에서 제어가 가능하다. 형상기억합금 그리퍼는 가공 후 거동 안정화를 위해 반복적인 하중 트레이닝 및 복원 과정을 거치면 최종적으로 완성된다. 완성된 그리퍼는 상온에서 열린 상태로 존재하다가, 레이저를 통해 가열되면 턱의 벌림이 11.8 마이크로미터에서 3.4 마이크로미터로 복원되며 그리핑 동작을 구현하였다. 이 연구는 형상기억합금을 컴플라이언트 구조로 가공, 레이저를 통해 구동하여 마이크로미터 크기의 물질을 제어한 최초의 사례이며, 혈관 내 삽입수술을 위한 마이크로 카테터 및 마이크로 입자 운반 등 다양하게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
2차원 비압축성 점성유동에 관한 무격자법 기반의 수치해석
정세민(S-.M. Jeong),박종천(J.C. Park),허재경(J.K. Heo) 한국전산유체공학회 2009 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.4
The gridless (or meshfree) methods, such as MPS, SPH, FPM an so forth, are feasible and robust for the problems with moving boundary and/or complicated boundary shapes, because these methods do not need to generate a grid system. In this study, a gridless solver, which is based on the combination of moving least square interpolations on a cloud of points with point collocation for evaluating the derivatives of governing equations, is presented for two-dimensional unsteady incompressible Navier-Stokes problem in the low Reynolds number. A MAC-type algorithm was adopted and the Poission equation for the pressure was solved by successively in the moving least square sense. Some weighing functions were tested in order 10 investigate the up-winding effect for the convection term. Some typical problems were solved by the presented solver for the validation and the results obtained were compared with analytic solutions and the numerical results by conventional CFD methods, such as FVM.
2차원 비압축성 점성유동에 관한 무격자법 기반의 수치해석
정세민(S.-M. Jeong),박종천(J.-C. Park),허재경(J.-K. Heo) 한국전산유체공학회 2009 한국전산유체공학회지 Vol.14 No.4
The gridless (or meshfree) methods, such as MPS, SPH, FPM an so forth, are feasible and robust for the problems with moving boundary and/or complicated boundary shapes, because these methods do not need to generate a grid system. In this study, a gridless solver, which is based on the combination of moving least square interpolations on a cloud of points with point collocation for evaluating the derivatives of governing equations, is presented for two-dimensional unsteady incompressible Navier-Stokes problem in the low Reynolds number. A MAC-type algorithm was adopted and the Poission equation for the pressure was solved successively in the moving least square sense. Some typical problems were solved by the presented solver for the validation and the results obtained were compared with analytic solutions and the numerical results by conventional CFD methods, such as a FVM.