• 제목/요약/키워드: Boussinesq's Equation

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PSEUDOSPECTRAL METHOD FOR THE DAMPED BOUSSINESQ EQUATION

  • Choo, S.M.
    • 대한수학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.889-901
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    • 1998
  • Numerical approximations by pseudospectral method are obtained for the damped Boussinesq equation which is a modification of the good Boussinesq equation. The consistency and stability of the method are obtained using the extended Lax-Richtmyer equivalence theorem, which imply the convergence of the method. We obtain error estimates of O(h$^{s}$ + k$^2$) for a fully discrete pseudospectral method.

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THE MULTISOLITON SOLUTION OF GENERALIZED BURGER'S EQUATION BY THE FORMAL LINEARIZATION METHOD

  • Mirzazadeh, Mohammad;Taghizadeh, Nasir
    • 대한수학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.207-214
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    • 2011
  • The formal linearization method is an efficient method for constructing multisoliton solution of some nonlinear partial differential equations. This method can be applied to nonintegrable equations as well as to integrable ones. In this paper, we obtain multisoliton solution of generalization Burger's equation and the (3+1)-dimension Burger's equation and the Boussinesq equation by the formal linearization method.

A PREDICTOR-CORRECTOR SCHEME FOR THE NUMERICAL SOLUTION OF THE BOUSSINESQ EQUATION

  • Ismail, M.S.;Bratsos, A.G.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제13권1_2호
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    • pp.11-27
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    • 2003
  • A fourth order in time and second order in space scheme using a finite-difference method is developed for the non-linear Boussinesq equation. For the solution of the resulting non-linear system a predictor-corrector pair is proposed. The method is analyzed for local truncation error and stability. The results of a number of numerical experiments for both the single and the double-soliton waves are given.

완전비선형 Boussinesq 모형의 천수 및 쇄파 특성 (Shoaling and Breaking Characteristics of Fully Nonlinear Boussinesq Model)

  • 윤종태;박승민
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.29-33
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    • 2005
  • The accuracy of predicting wave transformation in the nearshore is very important to wave hydrodynamics, sediment transport, and design of coastal structures. Numerical experiments are conducted to identify the shoaling and breaking characteristics of a fully nonlinear Boussinesq equation-based model. Simulated shoaling showed good agreement with the Shouto's formula, and the results of the breaking experiment agreed well with experimented data, over several beach profile.

FFT를 이용한 Hertzian Contact 해석 (Analysis of Hertzian Contact using East Fourier Transform)

  • 구영필;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제14권4호
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    • pp.121-127
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    • 1998
  • In this study, a numerical procedure to solve a contact problem has been developed. The procedure takes advantage of signal processing technique in frequency domain to achieve shorter computing time. Boussinesq's equation was adopted as the response function. This procedure is applicable to a non-periodic surface profile as well as a periodic one. The validity of this procedure has been established by comparing the numerical results with the exact solutions. The fastness of this procedure was shown in comparison with other algorithm.

공극매체에서의 파동장에 대한 Boussinesq 방정식의 유도 및 적용 (Derivation and Application of Boussinesq Equations for the Wave Field in Porous Media)

  • 전인식;민용침;임학수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.1061-1071
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    • 2015
  • 공극매체에서의 파동장을 해석할 목적으로 공극매체 흐름에 대한 Reynolds 이송정리를 적용하여 공극매체에서의 Navier-Stokes 방정식을 유도하였으며 기존의 연구들과 비교하였다. 또한, 이 N-S 방정식을 이용하여 공극매체 내외에서 파동장의 비선형성과 분산성을 적절히 재현하기 위한 확장형 Boussinesq 방정식을 유도하였다. 이들 방정식의 정확도를 검증하기 위하여 공극방파제의 반사율과 투과율에 대한 수치해석을 수행하여 그 결과를 기존의 수리실험결과들과 비교하였다. 수치해석결과는 토립자의 가상질량계수에 민감하게 반응하였으며 계수를 영으로 처리했을 때 수리실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

약비선형 파랑 모형의 수립 및 수치모의 (Development of Weakly Nonlinear Wave Model and Its Numerical Simulation)

  • 이정렬;박찬성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.181-189
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    • 2000
  • 약비선형 완경사 방정식이 Galerkin 방법에 의하여 연속방정식으로부터 직접 유도되었으며 평균수면에서의 유속으로 표현된 운동방정식과 함께 사용된다. 두 방정식으로부터 수면변위 하나의 함수로 표현된 수식이 또한 유도되었으며 선형형은 Smith and Sprinks(1975)에 의하여 제안된 식과 일치하였고 천해, 천이영역, 심해 조건에 대하여 각각 Airy(1845), Boussinesq. Stokes의 2차 파랑과 비교되었다. 본 연구에서 유도된 비선형 파랑 방정식은 각 방향에 대하여 tridiagonal matrix를 얻기 위하여 근사적인 인수분해법으로 차분된다. 실험을 통하여 수립된 비선형 파랑 모형의 재현 능력을 검토하였으며 대체로 만족스러운 결과를 얻었다.

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FUNWAVE-TVD 모델을 이용한 경사구조물의 월파량 산정 (Estimate of Wave Overtopping Rate on Armoured Slope Structures Using FUNWAVE-TVD Model)

  • 곽문수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.11-19
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    • 2024
  • 본 연구에서는 완전비선형 Boussinesq 방정식을 사용한 FUNWAVE-TVD 모델에 경사구조물의 월파 계산이 가능하도록 EurOtop(2018)의 경험식을 추가하여 프로그램을 수정하였다. 수정된 수치 모형은 경사제에 대한 CLASH data 및 수리모형실험 자료와 비교하여 그 타당성이 검증되었다. 본 모형은 피복 블록의 조도계수 차이에 따른 월파량의 변화를 정확히 재현하였고, 상대여유고 증가에 따른 월파량의 감소율을 잘 재현하였다. 경사제의 월파량은 피복 블록의 배치 상태에 따라서 큰 차이를 보였다. Tetrapods를 정적(regular positioning)으로 배치한 경우는 난적(random positioning)으로 배치한 경우보다 월파량이 크게 증가하였고 Rocks로 배치했을 때와 일치하였다. 한편, Rocks를 1열로 배치한 경우는 2열로 배치한 경우보다 월파량이 커졌으며 이는 구조물 표면의 조도와 투수성의 영향 때문으로 판단된다.

A New FFT Technique for the Analysis of Contact Pressure and Subsurface Stress in a Semi-Infinite Solid

  • Cho, Yong-Joo;Koo, Young-Pil;Kim, Tae-Wan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권3호
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    • pp.331-337
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    • 2000
  • A numerical procedure for contact analysis and calculating subsurface stress was developed. The procedure takes the advantage of signal processing technique in frequency domain to achieve shorter computing time. Boussinesq's equation was adopted as a response function in contact analysis. The validity of this procedure was proved by comparing the numerical results with the exact solutions. The fastness of this procedure was also compared with other algorithm.

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투수층의 흐름을 고려한 투수성 구조물의 파랑변형에 관한 수치적 해석 (A Numerical Study of Wave Transformation on a Permeable Structure Considering Porous Media Flow)

  • 김인철
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.35-40
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    • 2006
  • In recent years, there's been strong demand for seawalls that havea gentle slope and permeability that serveswater affinity and disaster prevention from wave attack. The aim of this study is to examine wave transformation, including wave run-up that propagates on the coastal structures. A numerical model based on the weak nonlinear dispersive Boussinesq equation, together with the unsteady nonlinear Darcy law for fluid motion in permeable layer, is developed. The applicability of this numerical model is examined through Deguchi and Moriwaki's hydraulic model test on the permeable slopes. From this study, it is found that the proposed numerical model can predict wave transformation and run-up on the gentle slope with a permeable layer, but can't show accurate results for slopes steeper than about 1:10.