• 제목/요약/키워드: 근사해석법

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유한요소법을 이용한 실리콘 기판에서의 공핍 영역 해석 (Depletion region analysis of silicon substrate using finite element methods)

  • 변기량;황호정
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권1호
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    • pp.1-11
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    • 2002
  • 본 논문에서는 나노영역의 고해상도 도핑 농도 측정 장비 개발을 위해 공핍 근사 조건하 복잡한 계산 영역에서 공핍 영역을 간단히 계산할 수 있는 방법을 개발하였다. 개발된 공핍영역 계산 방법은 유한요소법을 이용한 적응분할 포아송 방정식 해석기를 사용하여 대전된 영역의 경계에서 전위가 0인 등고선과 일치하도록 하여 계산하는 방법이다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위해 계산된 대전영역 및 전위분포가 공핍영역의 정의에 맞는지 확인하였으며, pn 접합에서의 공핍영역 깊이 및 MOS 구조에서 정전용량을 계산하여 비교해 본 결과 이론치와 정확히 일치함을 알 수 있었다. 이러한 Pn 접합 및 MOS 에서 공핍영역 계산 검증을 바탕으로 나노영역의 탐침을 장착한 SCM에서 전압에 따른 실리콘 내의 공핍영역 모양과 전위를 분석하여, 정전용랑 모델링을 하였으며, 이로부터 CV 곡선과 SCM의 출력인 dC/dV곡선을 계산하였다.

압밀지반과 상부구조의 비선형 상호작용의 해석 (The Analysis of Non-linear Interaction Problem between the Consolidation ground and the Upper Structure)

  • 이외득;정진환
    • 전산구조공학
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    • 제10권4호
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    • pp.327-336
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    • 1997
  • 점토 지반 위에 상부 구조물이 축조되면 지반의 성질, 하중의 종류와 크기 등에 따라 즉각적인 침하가 생기고 어떤 형태의 접지압 분포가 이루어진다. 그러나 이후 시간의 경과와 더불어 2차적인 압밀침하가 추가되면 상부구조의 휨 강성 때문에 이 2차적인 추가 곡률에 대한 저항이 있다. 따라서 접지압 분포에 변화가 있게 되고 이 접지압 분포의 변화 때문에 압밀침하가 달라지며 압밀침하가 달라지면 다시 접지압 분포에 변화가 있게 되고 다시 압밀침하가 변하는 등의 하부지반과 상부구조와의 상호작용을 압밀침하가 끝날 때까지 계속하므로 지반 압밀 문제를 선형적으로 규명할 수 없다. 이 연구에서는 유한요소법으로 이 비선형 상호작용 문제의 근사적인 해석법을 시도하고 있다.

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주물 유동해석의 VR 가시화 (VR Visualization of Casting Flow Simulation)

  • 박지영;서지현;김성희;김명희
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.813-816
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    • 2008
  • 본 연구에서는 주물의 유통해석결과를 3차원 모델로 복원하여 가상현실 디스플레이 상에 가시화 하는 방법을 제안한다. 먼저 기존 CAE 해석 소프트웨어를 사용하여 유한차분법 기반 열유동 수치해석을 수행한다. 이 과정에서는 주물의 설계모델은 그 형태가 규칙적인 사각형 격자에 근사되며 용탕을 주형에 주입하는 것을 시작으로 충전이 완료될 때까지 사전에 정의된 단계수만큼 반복적으로 전체 복셀에 대한 충전도와 온도수치가 기록된다. 다음 단계에서는 그 결과별 입력으로 하여 복셀 단위로 주울 형태를 복원한다. 이 때 유통진행에 따른 각 단계에서 각 복셀의 충전여부와 온도수치를 색상에 대응시켜 복셀의 색상을 결정한다. 복원 모델은 수평형 가상현실 디스플레이 장치인 Projection Table 상에서 가시화 하였으며 액티브 스테레오 방식으로 입체화면을 제공한다.

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기하학적. 재료적 비선형성을 갖는 중첩된 판 스프링의 특성해석에 관한 연구 (A study on the characteristic analysis of superposed leaf springs with geometric and material nonlinearities)

  • 김형구;임정식;김일곤;손동성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.13-22
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    • 1990
  • 본 연구에서는 일반적인 셸 요소에 대해 von Mises의 항복조건에 입각한 탄소 성 구성방정식과 total Lagrangian식을 바탕으로한 비선형 해석이론에 Lagrange Mult- iplier식을 이용한 구속조건(constraints)을 도입하여, 중첩된 비선형 구조물이 갖고 있는 제반 비선형성을 고려할 수 있도록 수식화하였으며, 이를 엄밀해를 구할 수 있는 두개의 외팔보가 중첩된 경우에 적용하여 엄밀해와 비교하였으며, 또한 실제적으로 국 산 핵연료 집합체에 사용되는 각 홀드다운 스프링 집합체에 대한 특성 해석을 수행하 여 그 결과를 실험치와 비교하여 그 비교치가 근사함을 보임으로써 본 방법의 신뢰성 과 효용성을 보였다.

화재발열량계의 효율적 설계를 위한 수치해석 모델의 적용 (Application of Numerical Model for the Effective Design of Large Scale Fire Calorimeter)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.28-33
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    • 2010
  • 본 연구는 전산유체역학기법을 통해 화재유동을 수치적으로 모델링하고 화재발열량계 내부의 유동특성과 발열량 측정의 불확실성에 영향을 미치는 주요 측정인자들의 특성을 파악하고자 한다. 수치해석에 이용된 프로그램은 ANSYS사의 CFX 12.1이고 에디소산모델과 P-1 근사법을 적용하여 연소반응과 복사열전달을 해석한다. 수치해석결과 $90^{\circ}$ 곡관이 적용된 배기덕트의 경우 측정면에서 상대적으로 비대칭성이 높은 유동분포를 보였으며 속도장의 편차가 온도나 농도장의 편차에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 연구를 통해 신뢰성 높은 화재발열량계의 구축을 위한 설계과정을 최적화하고 효율적인 시스템 운영을 위한 기초자료를 제공한다.

스텝-리지도피관의 차단모드특성 (cutoff Mode characteristics in step-rigded waveguide)

  • 양인응;김붕렬
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.29-37
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    • 1974
  • 횡공진등가회로에서 전송선 매트릭스식을 세워 스텝-리지도파관의 속단파장을 주는 특성방정식을 유도하고 반복근사법으로 수치해석하였다. 또한 전자계성분 및 이들간의 관계를 불연속전계에 의한 고차항을 도입하여 근사적으로 표시하고 이것에서 특성임피이던스를 평균전력의 개념에서 구하고 이들을 실험으로 확인하였다. 차단파장은 도파관의 윗면과 스텝면과의 갭이 작을수록 커지며 또한 스텝의 옆폭이 늘어 남에 따라 증가하고 최적치는 갭의 비가 일정시, S /a이 0.3∼0.5이고 S /a가 0.7∼0.85일 때임을 나타내었다. 특성임피던스는 빈도파관때보다 낮은 값을 나타내어 낮은 특성임피던스를 갖는 다른 도액관이나 전송선과 임괴던스정합을 행하기에 적합하며 X대역용 도파관의 크기이면서 낮은 편파수인 3∼4GHz까지 통과시킬 수 있는 광대역인 소형 도파관을 실현할 수 있었다.

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4층 기판에서 비아로 연결된 결합 선로의 누화 해석 (Crosstalk Analysis of Coupled Lines Connected with Vias in a 4-Layer PCB)

  • 한재권;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.529-537
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    • 2006
  • 소형 고주파 회로 설계에서 PCB 레이아웃의 집적도가 증가하면서 다층 기판이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 다층 기판의 한 예인 4층 기판에서 비아(via)로 연결된 결합 선로의 누화를 회로 접근법을 사용하여 이론적으로 계산하는 방법에 대해 연구해 보았다. 4층 기판에서 비아로 연결된 결합 선로를 세 구간, 즉, 접지면을 그라운드로 사용하는 마이크로스트립 결합 선로와 비아 상단 구간, 비아 중간단 구간, 그리고 비아 하단과 전력면을 그라운드로 사용하는 마이크로스트립 결합 선로 구간으로 나누고 각 구간을 ABCD 행렬로 나타내었다. 이 세 구간을 직렬 연결하여 4층 기판에서 비아로 연결된 결합 선로의 누화를 근사적으로 계산하였다. 계산된 결과와 HFSS 시뮬레이션 결과를 비교함으로써 4층 기판에서 비아로 연결된 몇 가지 형태의 결합 선로에서의 누화를 근사적으로 계산하는 방법의 타당성을 보였다.

레이더 반사단면적 계산을 위한 레이더 신호모델에 관한 연구 (A Study on Radar Signal Model for Calculation of RCS Using MUSIC Algorithm)

  • 정중식;방천정;정재용;김철승;양원재;안영섭
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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    • pp.75-78
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    • 2005
  • 레이더 물표에 대한 반사성능은 RCS(Radar Cross Section)에 의하여 결정된다. 형상이 비교적 간단한 물체에 대해서는 고유함수 접근법에 의하여 RCS를 정확하게 예측할 수 있으나, 해상물표와 같은 복잡한 물표에 대해서는 저주파 및 고주파 산란해석 기법 등을 이용하여 근사적인 해를 찾을 수밖에 없고 계산적으로도 복잡하다. 본 연구에서는 수신신호의 파라미터를 정도 높게 추정할 수 있는 MUSIC 알고리즘을 이용하여 RCS 값을 근사적으로 구할 수 있는 레이더 신호모델을 제안한다. 제안된 방법에서는 레이더 물표는 산란체의 링으로서 가정되고 레이더 물표로부터 반사된 신호들의 진폭은 통계적 성질을 지니고 분포하게 된다. 결과적으로 제안된 레이더 신호모델에 MUSIC 알고리즘이 적용되고, 레이더 물표의 RCS는 간단한 대수적인 방법으로 계산된다.

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자동차용 안개등 커버의 사출성형 품질 향상을 위한 2 단계 설계 최적화 (Two-Stage Design Optimization of an Automotive Fog Blank Cover for Enhancing Its Injection Molding Quality)

  • 박창현;안희재;최동훈;표병기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1097-1103
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    • 2010
  • 사출성형에서 사출압력은 제품의 특성을 결정하는 주요인자이므로 성형품의 품질 향상을 위해 사출압력은 최소화 되어야 한다. 또한 휨 변형과 웰드라인은 사출성형에서의 대표적인 불량요인으로 사출성형품의 품질 향상을 위해 방지되어야 한다. 본 논문에서는 사출성형품의 품질 향상을 위해 설계 절차를 2 단계로 나눈다. 첫 번째 설계에서는 공정조건을 제어하여 사출압력과 휨 변형을 최소화 하기 위해 직교배열표를 이용한 전산실험을 수행하고 이를 이용하여 근사모델을 생성한 후 최적설계를 수행한다. 두 번째 설계에서는 유동경로 개선을 통한 웰드라인의 발생을 방지하기 위해 해석모델의 두께를 변경하고 웰드라인 발생 유무를 평가한다. 이러한 설계절차를 통해 사출압력과 휨 변형을 최소화하면서 웰드라인을 방지하여 본 논문에서 제안한 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.

펄트루젼 구조압축재의 국부좌굴 설계규준 개발에 관한 연구 (A Study on the Design Criteria Relating to the Local Buckling of Pultruded FRP Structural Compression Members)

  • 주형중;이승식;윤순종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.597-606
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    • 2006
  • 섬유강화 플라스틱은 강재의 단점을 보완할 수 있는 다양한 장점을 가지고 있기 때문에 현재 건설구조재로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 펄트루젼 FRP를 구조압축재로 사용하기 위한 설계식의 개발에 관한 연구의 일부로서 설계강도에 가장 큰 영향을 미치는 요소 중 국부좌굴거동에 관한 연구이다. 직교이방성 판요소로 구성된 압축부재의 설계에서 국부좌굴의 발생 여부, 국부좌굴을 주도하는 판요소의 구별 등은 매우 중요한 설계요소이며, 이러한 거동을 정밀해법에 의해 계산하기란 매우 복잡하고 난해하다. 따라서, 본 연구에서는 펄트루젼 압축부재의 설계규준 개발을 위해 필요한 국부좌굴계수를 정밀해법, 에너지법, 매개변수 해석 등의 방법을 적용하여 정확하면서도 쉽게 직교이방성판의 좌굴계수와 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴계수를 계산할 수 있는 근사식을 제안하였으며 제안된 근사식을 사용하여 펄트루젼 압축부재의 국부좌굴발생 여부 및 국부좌굴을 주도하는 판요소를 구별할 수 있는 방법을 제안하였다.