• Title/Summary/Keyword: 불연속 격자

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The Development of Converting Program from Sealed Geological Model to Gmsh, COMSOL for Building Simulation Grid (시뮬레이션 격자구조 제작을 위한 Mesh 기반 지질솔리드모델의 Gmsh, COMSOL 변환 프로그램 개발)

  • Lee, Chang Won;Cho, Seong-Jun
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.38 no.1
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    • pp.80-90
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    • 2017
  • To build tetrahedra mesh for FEM numerical analysis, Boundary Representation (B-Rep) model is required, which provides the efficient volume description of an object. In engineering, the parametric solid modeling method is used for building B-Rep model. However, a geological modeling generally adopts discrete modeling based on the triangulated surface, called a Sealed Geological Model, which defines geological domain by using geological interfaces such as horizons, faults, intrusives and modeling boundaries. Discrete B-Rep model is incompatible with mesh generation softwares in engineering because of discrepancies between discrete and parametric technique. In this research we have developed a converting program from Sealed Geological Model to Gmsh and COMSOL software. The developed program can convert complex geological model built by geomodeling software to user-friendly FEM software and it can be applied to geoscience simulation such as geothermal, mechanical rock simulation etc.

FLOW PHYSICS ANALYSES USING HIGHER-ORDER DISCONTINUOUS GALERKIN-MLP METHODS ON UNSTRUCTURED GRIDS (비정렬 격자계에서 고차 정확도 불연속 갤러킨-다차원 공간 제한 기법을 이용한 유동 물리 해석)

  • Park, J.S.;Kim, C.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.311-317
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    • 2011
  • The present paper deals with the continuous works of extending the multi-dimensional limiting process (MLP) for compressible flows, which has been quite successful in finite volume methods, into discontinuous Galerkin (DG) methods. From the series of the previous, it was observed that the MLP shows several superior characteristics, such as an efficient controlling of multi-dimensional oscillations and accurate capturing of both discontinuous and continuous flow features. Mathematically, fundamental mechanism of oscillation-control in multiple dimensions has been established by satisfaction of the maximum principle. The MLP limiting strategy is extended into DG framework, which takes advantage of higher-order reconstruction within compact stencil, to capture detailed flow structures very accurately. At the present, it is observed that the proposed approach yields outstanding performances in resolving non-compressive as well as compressive flaw features. In the presentation, further numerical analyses and results are going to be presented to validate that the newly developed DG-MLP methods provide quite desirable performances in controlling numerical oscillations as well as capturing key flow features.

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A COMPARATIVE STUDY BETWEEN DISCONTINUOUS GALERKIN AND SPECTRAL VOLUME METHODS ON STRUCTURED GRIDS (2차원 정렬 격자계에서의 불연속 갤러킨 기법과 Spectral Volume 기법 비교 연구)

  • Koo H. S.;Kim K. H.;Kim C. A.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2005.10a
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    • pp.131-134
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    • 2005
  • Conventional high order interpolation schemes are limitative in several aspects mainly because they need data of neighboring cells at the reconstruction step. However, discontinuous Galerkin method and spectral volume method, two high order flux schemes which will be analyzed and compared in this paper, have an important benefit that they are not necessary to determine the flow gradients from data of neighboring cells or elements. These two schemes construct polynomial of variables within a cell so that even near wall or discontinuity, the high order does not deteriorate.

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DEVELOPMENT OF A HIGH-ORDER IMPLICIT DISCONTINUOUS GALERKIN METHOD FOR SOLVING COMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS (압축성 Navier-Stokes 방정식 해를 위한 고차 정확도 내재적 불연속 갤러킨 기법의 개발)

  • Choi, J.H.;Lee, H.D.;Kwon, O.J.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.16 no.4
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    • pp.72-83
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    • 2011
  • A high-order discontinuous Galerkin method for the two-dimensional compressible Navier-Stokes equations was developed on unstructured triangular meshes. For this purpose, the BR2 methd(the second Bassi and Rebay discretization) was adopted for space discretization and an implicit Euler backward method was used for time integration. Numerical tests were conducted to estimate the convergence order of the numerical solutions of the Poiseuille flow for which analytic solutions are available for comparison. Also, the flows around a flat plate, a 2-D circular cylinder, and an NACA0012 airfoil were numerically simulated. The numerical results showed that the present implicit discontinuous Galerkin method is an efficient method to obtain very accurate numerical solutions of the compressible Navier-Stokes equations on unstructured meshes.

A Neural Network Model for Perceiving the induced stimuli from Illusions defined by Offset Gratings (오프셋 격자 윤곽에서 특징 자극 추출 모델)

  • Jeong, Eun-Hwa;Hong, Keong-Ho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.683-686
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    • 2002
  • 본 연구는 불연속선에 의해 생성된 시각적 착시에서 착시 윤곽의 특징들을 구하는 인식 모델을 제안한다. 착시 윤곽은 일상생환에서 흔히 접하는 현상으로서 외부 세계에 존재하는 동일한 강도의 물리적 에너지를 주변 자극의 영향 때문에 실제와 다르게 해석하는 현상이다. 착시 그림들로부터 착시 윤곽을 이루는 특징 자극을 추출하는 신경회로망 모델을 제안한다. 제안된 인식 모델은 윤곽 추출, 시파 특징 추출, 시파 특징 복원, 유도 자극 추출, 이미지 복원 및 이미지 연산 단계로 구성된다. 제안된 모델은 불연속적인 선에 의해 나타나는 오프셋 격자 윤곽에서 특징 자극들을 추출한다.

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Flux correction coefficient in numerical simulation of shallow-water flow over square-edged broad-crested weir (직각 광정 위어를 지나는 천수 흐름 모의에서 흐름률 보정 계수)

  • Seung-Yong Hwang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.503-503
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    • 2023
  • Hwang(2022; J.KWRA, 55, 10)은 수심 적분 모형으로 불연속 지형을 경사로 완화하지 않고 직접 해석하는 Hwang(2015; J.KSCE, 35, 6)의 기법이 적용된 수치 모형의 정확도를 높이기 위해 지형 전면에 실제로 작용하는 정수압 분포와 차이를 해명하는 흐름률 보정 계수(flux correction coefficient)를 도입하였다. 직각 광정 위어 실험 중에서 널리 알려진 다섯 가지 월류 실험으로부터 218회의 시행을 추려 실험과 모의에서 월류량 값이 서로 잘 일치하는 흐름률 보정 계수를 각각 산정하였는데, 이때 광정 위어를 지나는 흐름을 모의하기 위해 계산 영역을 평면 2차원으로 두고 삼각형 계산 격자로 분할하였다(Hwang, 2022). 실험에 사용된 실험 수로들이 수로의 길이 방향으로 그 폭이 일정하므로 옆벽의 영향이 크지 않다면 수로의 단위 폭에 모형을 적용함으로써 계산 영역의 차원을 한 수준 낮출 수 있다. 실질적으로 1차원 모의가 되어 모의 시간을 획기적으로 줄일 수 있으므로 다양한 분석이 가능하겠으나, 2차원 모의로부터 결정된 흐름률 보정 계수를 수정없이 그대로 적용하는 것이 적절한지 검토할 필요가 있다. 이 연구에서는 Hwang(2022)이 검토한 218회의 직각 광정 위어 실험 시행에 수로의 단위 폭에 불연속 지형을 직접 해석할 수 있는 Hwang(2015)의 1차원 모형을 적용하고 모의와 실험에서 월류량의 차이가 최소가 되는 흐름률 보정 계수를 각각 산정하였다. 결정된 흐름률 보정 계수의 평균값을 별도로 선정된 두 가지 직각 광정 위어 실험에 적용하였으며, 보정에 따른 모형의 성능을 평가하기 위해 Willmott의 일치 지표(index of agreement)를 이용하였다. 흐름률 보정 계수를 적용하였을 때, 한 실험 경우에 대해 모형의 성능이 대폭 개선됨을 확인하였고 성능 개선이 미미한 나머지 실험 경우는 보정 전에 일치 지표가 이미 상당히 높은 편이었다. 2차원 문제에 이어 1차원 모형의 적용에서도 흐름률 보정 계수를 결정함으로써 계단이나 직립 보와 같은 불연속 지형을 넘나드는 천수 흐름의 월류량을 더 쉽고 정확하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

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A Flood Modeling Using 2D FV Model with Hybrid Grid (하이브리드 격자를 적용한 2차원 홍수 모델링)

  • Kim, Byung Hyun;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.43-43
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    • 2015
  • 천수방정식을 사용하는 초기 수치모형은 프로드수($F_4$)가 변화하는 흐름 즉, 상류방향과 하류방향으로 전파하는 홍수파를 동시에 해석하기 위해 중앙 차분기법이 필요한 상류(sub-critical flow)와 흐름방향에 따른 상류이송(upwinding)기법이 필요한 사류(super-critical flow)가 나타나는 흐름해석에서 어려움이 있었다. 하지만, 근사 Riemann 해법의 등장으로 흐름방향에 관계없이 특성선을 따라 정확한 상향가중기법의 적용이 가능하게 되어, 천수방정식을 지배방정식으로 하는 수치모형이 더욱 실용적으로 적용될 수 있도록 하였다. 따라서, 현재 근사 Riemann 해법은 Godunov 형 유한체적 기법, 불연속 Galerkin 혹은 Petrov-Galerkin 유한요소기법 그리고 Boussinesq 기법에도 적용되고 있으며, 특히 Godunov 형 유한체적기법과 결합한 근사 Riemann 해법은 댐 붕괴, 하천 범람 그리고 도시 및 해안지역 침수에 이르기까지 여러 가지 문제에 폭넓게 적용되고 있다. 지금까지 홍수 모델링에 적용된 Godunov형 유한체적모형은 정형 사각격자나 비정형 삼각격자 중에서 한가지의 격자 종류만을 적용한 연구가 주로 수행되었으며, 유한요소모형과 같이 이 두 가지 격자를 동시에 적용한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 일반적으로, 삼각격자는 사각격자와 는 달리 연구유역의 경계나 지형이 복잡한 경우에도 큰 노력없이 격자의 생성이 가능하나, 격자와 노드의 수가 사각격자보다 많아 계산시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 반면, 사각격자는 하천과 같이 선형으로 변하는 지형에 대해서는 표현하기가 용이하며 계산시간의 효율성도 뛰어나다. 본 연구에서는 하천, 도시 그리고 해안지역에서의 효율적이고 정확한 홍수 모델링을 위해 삼각 및 사각격자 그리고 이 두 격자를 동시에 고려한 하이브리드 격자의 적용이 가능한 Godunov형 2차원 유한체적 모형을 개발하였다. 그리고 개발모형을 정확해가 있는 댐 붕괴 문제, 실측치가 존재하는 실험하도 및 실제하도에 삼각, 사각 그리고 혼합격자를 생성하여 모의를 수행하고, 각 적용 격자에 따른 정확성과 효율성 및 장점과 단점을 연구하였다.

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$LiZnBO_3$: Crystal Structure ($LiZnBO_3$ : 결정구조)

  • Chang, Ki Seog
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.45 no.3
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    • pp.251-255
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    • 2001
  • The structure of the lithium zinc borate LiZnBO3 has been established by single-crystal X-ray diffraction methods. It crystallizes in the triclinic space group P1(Z=2), with unit-cell parameters - $a=5.0915(9)\AA$, $b=5.059(1)\AA$, $c=6.156(1)\AA$, $V=120.6(1)\AA3$ , $\alpha=65.81(1)^{\circ}$, $\beta=65.56(1)^{\circ}$ and $\gamma=59.77(1)^{\circ}$. The structure was determined from 704 unique reflections and refined to the final residuals R=0.039 and wR=0.056. It is characterized by an association of BO3 triangles and LiO4 and ZnO4 tetrahedra. The Li and Zn atoms are disordered around the average positions between Li1 and Li2 atoms or between Zn1 and Zn2 atoms. The disorder can be described by four half-occupied positions about Li1, Li2, Zn1 and Zn2 atoms.

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A Numerical Analysis of the Shallow Water Equations Using the Multi-slope MUSCL (다중 경사 MUSCL을 이용한 천수방정식의 수치해석)

  • Hwang, Seung-Yong;Lee, Sam-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.158-158
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    • 2011
  • 천수방정식과 같은 쌍곡선형 미분방정식의 불연속 해에 대한 Riemann 해법은, 1950년대 말 공기동역학 분야에서 S. K. Godunov의 선구적인 시도 이후, 다양한 영역에서 성공적으로 적용되고 있다. 당초 제안된 해법은 공간에 대해 1차 정도였으나, 2차의 정도를 얻을 수 있는 기법이 1970년대 말 B. van Leer에 의해 제안되었으며, MUSCL로 불린다. 서로 인접한 격자의 보존변수가 고려된 경사가 도입되어 두 격자에 의해 공유되는 변의 좌 우에서 선형으로 보존변수가 재구축되는 MUSCL은 제한자와 함께 이용될 때, 구조 격자 체계에서 비교적 단순하면서도 효과적인 적용성이 입증되었다. 그런데, 이 기법을 2차원의 비구조 격자 체계에 적용하는 경우, 인접한 모든 격자의 보존변수를 고려한 평면의 경사를 결정해야 하는 어려움이 따른다. 특히, 삼각형 비구조 격자에 적용할 경우 최적의 평면을 결정하기 위해 Green-Gauss 적분식이나 최소-자승법 등을 이용하게 된다. 이에 비해, 2010년 T. Buffard와 S. Clain이 제안한 다중경사 기법은 격자의 각 변에서 경사가 각각 결정되는 방법으로 계산량이 많은 Green-Gauss 적분식이나 최소자승법을 피할 수 있는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 정확해가 알려진 두 경우에 대해 몇 가지 제한자를 적용한 결과를 1차 정도의 해와 함께 비교하였으며, superbee 제한자에 의한 결과가 우수하였으나, 희유파와 충격파가 맞닿는 곳에서 수치 분산이 나타났다. minmod 제한자의 결과가 대체로 무난하였으며, 이를 2차원 댐 붕괴 문제에 적용하여 1차 정도의 해와 비교하였다. 마찰이 없고 초기 수심이 댐 상류에서 10 m, 하류에서 5 m로서 물이 차 있는 경우, 1차 정도의 해에서 나타나는 수치 소산이 2차 정도에서는 발생되지 않았다. 댐 하류에서 초기에 수심이 영으로 바닥이 드러난 경우에서 마찰의 영향을 검토하였다. 마찰이 있는 경우, 마찰 경사 항의 Manning 계수를 0.04로 두었으며, 마찰에 의한 영향이 잘 드러났다. 수심이 50 mm 보다 작은 경우에는 마찰을 적용하지 않았다. 이 연구는 환경부 '차세대 핵심환경기술개발 사업'의 지원에 의한 것이다.

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Comparison of Potentials for Polymeric Liquids (고분자액체에 대한 포텐셜의 비교)

  • Jeong, Hae Yeong
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.46 no.6
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    • pp.545-549
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    • 2002
  • Many theories for polymeric liquids are based on the concepts of cell, hole, free volume or lattice etc. In the theories, van der Waals potential, Lennard-Jones 6-12 potential and their modified potentials are commonly used.In this work, Mie(p, 6) potential was applied to the Continuous Lattice Fluid Theory (which extends the discrete lattices of Lattice Fluid Theory to classically continuous lattices) and Dee-Walsch's Cell Theory (which modifies Flory's Equa-tion of State Theory). Both of them are known to be successful theories for polymeric liquids. Thus, PVT values chang-ing with p (the exponent in the repulsion potential) were calculated and compared with experimental values. And, calculated values of Lattice Fluid Theory, Flory's Equation of State Theory and Cho-Sanchez Theory using pertubation method were also compared. Through the calculated results, van der Waals potential, Lennard-Jones 6-12 potential and Mie(p, 6) potential for polymeric liquids were compared with each other.