• Title/Summary/Keyword: 수치해법

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암반공학 분야에서 수치해석의 적용성에 관하여

  • 이희근
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.10 no.3
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    • pp.257-270
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    • 2000
  • 사물의 거동, 현상에 대한 해석을 실시함에 있어 해석적 해법에 대비한 수치적 해법의 장점은 재질의 성질이 불균질하고 이방성이며 구조물의 형태가 기하학적으로 복잡할 뿐만 아니라 경계조건이 복잡하여 수학적인 표현이 어려울 때 그 해석을 가능케 해 주는 것이라고 볼 수 있다. 이러한 수치 해석법의 대표적인 것으로 유한요소법과 경계 요소법을 들 수 있다.(중략)

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Dynamic Analysis of a Helical Spring Using an Extended Numerical Scheme (보완된 수치해법을 이용한 나선형 스프링의 동해석)

  • 김성훈;박윤식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.30-34
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    • 1993
  • 기계구조물이 고속화, 경량화 됨에 따라 더 정밀한 구조물의 설계 및 해석이 요구되어지고 있고, 이에 따라 단속적모형 보다 한 단계 더 나아가 분포변수 모형으로 구조물을 모형화하게 된다. 특히 나선형 스프링은 기계구조물에서 가장 널리 사용되는 일반적인 요소로서, 그 형상이 공간상의 굽은 봉 형상이 므로 연성된 편미분방정식 형태로 지배방정식이 기술된다. 나선형 스프링 해 석은 Michell(1890)과 Love(1899)의 정적해석을 시작으로 Phillips와 Costello [1]의 'SimpleTheory' 및 Wittrick [3]의 지배방정식등 매우 복잡한 연성된 편미분방정식 형태를 지니고 있다. 그러나 이와 같은 편미분방정식은 해석하 기가 매우 어려워 수치해법으로도 간단한 경우에 한해서만 해석하여 왔다. 본 연구에서는 이와 같은 연성된 편미분방정식을 해석하기 위하여 보다 구 조진동문제에 적합한 수치해법을 제안하고, 이를 이용하여 나선형 스프링의 강제과도진동 응답을 정확하고 효율적으로 구하였다.

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A Study of Numerical Method for Analysis of the 3-Dimensional Nonlinear Wave-Making Problems (3차원 비선형 조파문제 해석을 위한 수치해법 연구)

  • Ha, Y.R.;An, N.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.16 no.5
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    • pp.40-46
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    • 2012
  • For free surface flow problem, a high-order spectral/boundary element method is adapted as an efficient numerical tool. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time domain. In this method, the velocity potential is expressed as the sum of surface potential and body potential. Then, surface potential is solved by using the high-order spectral method and body potential is solved by using the high-order boundary element method. Using the combination of these two methods, the free surface flow problems of a submerged moving body are solved in time domain. In the present study, lifting surface theory is added to the former work to include effects of lift force. Therefore, a new formulation for the basic mathematical theory is introduced to contain the lift body in calculation.

A study on the error estimate of Wegmann's method (Wegmann해법의 오차평가에 대한 연구)

  • Song, Eun Jee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.989-992
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    • 2004
  • 수학적 모델을 컴퓨터 상에 실현시키는데 있어 보다 효율적인 알고리즘을 구현하고 개발하는 것이 수치해석 연구의 궁극적인 목표이다. 일반적으로 수치해석을 사용할 때 컴퓨터 상에서 구한 계산 결과, 즉 근사 값과 수학적으로 구한 값인 참값은 정확하게 같지 않다. 따라서 근사 값이 얼마나 참값에 가까운가에 따라 알고리즘의 효율성을 평가하는 오차평가는 수치해석의 가장 중요한 과제라 할 수 있다. 대부분의 경우 오차평가에 있어 오차의 한계를 이용하지만 주어진 문제의 참값을 모르기 때문에 정확한 오차평가를 할 수 없다. 본 논문에서는 수치등각사상을 구하기 위한 해법중 하나인 Wegmann해법에 있어 몇 가지 수학적 이론에 근거하여 참값을 모르더라도 오차평가를 할 수 있는 방법을 제안하고 수치실험을 통해 그 유효성을 입증한다.

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A Simple Numerical Method for the Calculation of Relaxation Time Distribution (완화시간분포를 계산하는 간단한 수치해법)

  • 조광수;안경현;이승종
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.101-102
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    • 2003
  • 선형점탄성에서 완화시간분포를 알면 완화탄성율, 동적 점탄성율 등 다양한 정보를 알 수 있기 때문에 중요한 정보이지만 실험으로 직접 측정되는 물리량이 아니며 완화탄성율이나 동적 점탄성율의 실험 결과로부터 얻는 것도 많은 수학적인 어려움이 있다. 최근에 Regularization을 이용한 방법으로 연속함수로써 완화시간분포를 계산하는 방법들이 개발되어진 바 있다. 동적점탄성율 실험결과로부터 완화시간분포를 연속함수로써 계산할 수 있는 간단한 수치해법을 연구하였다. (중략)

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Helicopter Trim Analysis and Flight Simulation by Uising DAE Based PPTA (Partial Periodic Trimming Algorithm) (DAE 해법과 PPTA(Partial Periodic Trimming Algorithm)를 이용한 헬리콥터 트림해석 및 비행 시뮬레이션)

  • Kim,Chang-Ju
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.1
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    • pp.42-48
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    • 2003
  • To get a periodic trim solution from Level II helicopter flight dynamic equations, DAE based PPT A (partial Periodic Trimming Algorithm) has been proposed. Iterative update of state variables from PPT A can cause a numerical instability in DAE solver which needs compatible initial conditions. By simply adjusting the order of DAE solver a periodic trim can be obtained with good accuracy. Application for CBM (Common Baseline Model) helicopter showed the same trim result as harmonic balance method and the effective elimination of unrealistic initial responses at the start of flight simulation.

A Numerical Study of Nonlinear Free-surface Flows Generated by Motions of Two Dimensional Cylinders (2차원 실린더의 운동에 기인한 비선형 자유표면 유동의 수치해석)

  • Lee, Ho-Young
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.85-98
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    • 1998
  • 본 논문의 수치해법은 경계치문제를 풀기 위하여 코시이론(Cauchy's theorem)을 사용하였다. 경계치문제는 완전한 물체표면조건과 자유표면조건을 만족시키는 초기치문제로 귀결된다. 현 수치해법에서 무한영역은 수치계산 영역인 비선형 영역과 선형 자유표면조건을 만족하는 선형영역으로 나누어진다. 선형영역의 해는 과도 그린(Green)함수를 사용하여 정합조건을 부과함으로써, 수치계산은 비선형 영역에서만 수행된다. 본 논문에서 저자는 수치계산 영역에서 코시이론을 사용하여 적분방정식을 도출하였고, 무한영역의 해는 정합면에서 과도 그린함수를 사용하여 표현하였다. 본 수치계산에서 자유표면에 요소 재분배법을 적용함으로써 쇄파현상에 대해서도 안정적인 수치해석을 할 수 있었다. 본 논문에서 개발된 수치방법을 적용한 문제는 다음과 같다. 첫째는 자유표면에서 실린더가 강제동요하는 경우에 자유표면형상과 힘을 계산하여 이전의 실험치 및 계산치와 비교하였다. 두번째로는 실린더가 자유수면하에서 일정한 속도로 항주하는 경우에는 조파저항과 양력을 계산하여 고차 스펙트럴법과 비교하였다.

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comparison of Numercal Methods for Obtaining 2-D Impurity Profile in Semiconductor (반도체 내에서의 2차원 불순물 분포를 얻기 위한 수치해법의 비교)

  • Yang, Yeong-Il;Gyeong, Jong-Min;O, Hyeong-Cheol
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.22 no.3
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    • pp.95-102
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    • 1985
  • An efficient numerical scheme for assessing the two-dimensional diffusion problem for modelling impurity profile in semiconductor is described. 4 unique combination of ADI (Al-ternating Direction Bmplicit) method and Gauss Elimination has resulted in a reduction of CPU time for most diffusion processes by a factor of 3, compared to other iteration schemes such as SOR (Successive Over-Relaxation) or Stone's iterative method without additional storage re-quirement. Various numerical schemes were compared for 2-D as well as 1-0 diffusion profile in terms of their CPU time while retaining the magnitude of relative error within 0.001%. good agree-ment between 1-D and 2-D simulation profile as well as between 1-D simulation profile and experiment has been obtained.

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An Alternative Point-Matching Technique for Fredholm Integral Equations of Second Kind (제2종 Rredholm 적분방정식의 새로운 수식해법)

  • 이직열;김정기
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.22 no.5
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    • pp.83-86
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    • 1985
  • An alternative technique (or the numerical solution of Fredholm integral equations of second kind is presented. The approximate solution is obtained by fitting the data in mixed form at knots in the region of the problem. To decrease the error in the numerical solution, cubic B-spline functions which are twice continuously differentiable at knots are employed as basis function. For a given example, the results of this technique are compared with those of Moment method employing pulse functions for basis function and delta functions for test function and found to br in good agreement.

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A study on the Automatic Algorithm of Wegmann's method (Wegmann해법의 자동화 알고리즘에 관한 연구)

  • Song, Eun-Jee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.1053-1056
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    • 2005
  • 단위원의 내부로부터 Jordan 영역으로의 등각사상을 구하는 것은 일반적으로 경계대응함수에 관한 Theodorsen 방정식을 푸는 것으로 귀결된다. 저자는 이 비선형 방정식의 수치적 해법 중 가장 효율적인 방법으로 알려진 Wegmann의 해법을 저주파 필터를 적용하여 개량한 바 있다. 또한 이 해법에 있어 참값을 모르더라도 오차평가가 가능한 방법을 제안하였다 [1,2]. 본 논문에서는 참값을 모르더라도 오차평가가 가능한 연구결과를 이용하여 저주파필터를 적용한 Wegmann 방법에서 지금까지 경험에 의존했었던 표본수와 저주파필터의 파라메터가 주어진 문제 영역에 따라 자동적으로 결정되는 알고리즘을 제안한다. 이것은 문제의 난이도가 문제영역의 변형에 의존한다는 전제로 문제영역의 모양을 결정하는 함수를 Fourier 급수로 분석하여 얻을 수 있다. 수치실험을 통해 그 유효성을 입증한다.

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