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남궁각 (서울대학교) 최형권 (서울대학교) 유정열 (서울대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2001년도 열공학/유체공학 부문 공동 추계학술대회 논문집
발행연도
2001.9
수록면
351 - 356 (6page)

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In the FSI (Fluid-Structure Interaction) problems, two different governing equations are to be solved together. One is for fluid and the other for structure. Furthermore, a kinematic constraint should be imposed along the boundary between the fluid and structure. We use the combined formulation (Hesla, 1991) which incorporates both the fluid and structure equations of motion into a single coupled variational equation so that it is not necessary to calculate the fluid force on the surface of structure explicitly when solving the equations of motion of the structure. Before treating complex FSI problems, laminar flow around a freely-falling cylinder is considered. The Navier-Stokes equations are solved using a P2P1 Galerkin finite element formulation with ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) algorithm and Newton’s equations of motion for cylinder are solved. The adaptive mesh refinement technique is also adopted which uses stress error as a posteriori error estimator together with an efficient variable-reordering and element-reordering method for unstructured finite element meshes. The numerical simulation results reveal the effect of vortex shedding on the motion of a falling cylinder. The cylinder falls oscillating in the spanwise direction and rotating about the center. A correlation of St-Re relationship for a freely-falling cylinder is to be proposed from the numerical data of the present study.
#Fluid-Structure Interaction(유체-구조물 상호작용) #Combined formulation(결합 공식화) #Arbitrary Lagrangian-Eulerian algorithm(입의 라그랑지-오일러 알고리듬) #Adaptive mesh refinement(적응격자 조밀화) #St-Re relationship(스트롤수-레이놀즈수 관계)

목차

Abstract
1. 서론
2. 수치해석 방법
3. 수치계산 결과
4. 결론
후기
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