• 제목/요약/키워드: Dirichlet 경계조건

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포물형 근사식 수치모형의 투과 경계조건 (Open Boundary Conditions in Parabolic Approximation Model)

  • 서승남;이동영
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.170-178
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    • 2007
  • 대부분의 포물형 수치모형은 경계 외측의 수심이 해안방향으로 변하지 않는 Snell 법칙을 적용할 수 있는 조건으로 국한한다. 여기에는 기존의 Kirby 방법이 있으며 본 논문에서는 이를 수정한 방법 그리고 Dirichlet 경계조건에 대해 자세히 기술하고 이에 대한 수치실험 결과를 제시하였다. 일정 수심 위에 존재하는 원형 천퇴에 대한 수치실험 결과 계산영역 좌우에 가상 수치 조정구역을 두고 본 Dirichlet 경계조건을 적용한 경우가 파고비의 분포가 가장 작게 왜곡되는 것으로 나타났다.

거리의존 해양환경에서의 수중음파전달 모델에 대한 benchmark 시험

  • 성우체
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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    • pp.64-68
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    • 1996
  • 수중음파전달 모델은 benchmark 시험을 통해 정확도, 적용범위, 계산시간 등의 성능을 평가받는다. 본 논문에서는 analytic 모델, 정상 모드 모델(normal mode model), 포물선 방정식 모델(parabolic equation model), 가우시안 빔 모델(Gaussian beam model), 스펙트럼 모델(spectral model) 등 거리의존 모델에 대해 benchmark 시험을 수행하였으며, benchmark 시험은 다음과 같은 세 가지 거리의존 해양환경으로 나누어 실시했다 : 1) 해수면과 해저면이 Dirichlet 경계조건인 이상 쐐기 문제(ideal wedge problem), 2) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이나 해저면은 전달 손실이 있는 손실 통과 해저면 쐐기 문제(penetrable lossy bottom wedge problem), 3) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이고 해저면은 Neumann 경계조건으로 서로 평행이면 음파전달 속도가 거리방향 의존인 경우, 경우 1은 anaytic 모델을 사용하고 경우 2는 정상 모드 모델, 포물선 방정식 모델, 스펙트럼 모델을 사용하였으며, 경우 3에 대해서는 가우시안 빔 모델과 포물선 방정식 모델을 사용하였다.

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후향단유동내 경계층의 재발달에 미치는 경계조건의 영향 (Effects of Boundary Conditions on Redevelopment of the Boundary Layer in a Backward-Facing Step Flow)

  • 김동일;이문주;전중환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.506-511
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    • 2001
  • This paper presents how redevelopment of the boundary layer in a backward-facing step flow is affected by boundary conditions imposed on velocity at the inlet, top and exit of the flow. A two-dimensional, laminar, incompressible flow over a backward-facing step with an open top boundary has been computed by using numerical methods of second-order time and spatial accuracy and a fractional-step method that guarantees a divergence-free velocity field at all time. The inlet velocity profile above the step is of Blasius type. Along the top boundary, shear-tree and Dirichlet conditions on the streamwise velocity were considered and at the exit fully-developed and convective boundary conditions were examined. (The vertical velocity at all boundaries were assumed to be zero explicitly or implicitly.) From the computed flow fields, the reattachment on the bottom side of shear layer separated from the tip of the step and succeeding redevelopment of the boundary layer were investigated.

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Redistance 방정식의 경계조건이 슬로싱 문제의 level set 해석에 미치는 영향 (EFFECT OF THE BOUNDARY CONDITION OF REDISTANCE EQUATION ON THE LEVEL SET SOLUTION OF SLOSHING PROBLEM)

  • 최형권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.165-169
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    • 2009
  • The effect of the Dirichlet boundary condition for the redistance equation of level set method on the solutionof sloshing problem is investigated by adopting four Dirichlet boundary conditions. For the solution of the incompressible Navier-Stokes equations, P1P1 four-step fractional finite element method is employed and a least-square finite element method is used for the solutions of the two hyperbolic type equations of level set method; advection and redistance equation. ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) method is used to deal with a moving computational domain. It has been shown that the free surface motion in a sloshing tank is strongly dependent on the type of the Dirichlet boundary condition and the results of broken dam and sloshing problems using various Dirichlet boundary conditions are discussed and compared with the existing experimental results.

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혼합경계조건에 의한 수중익 해석에 관한 연구 (A Study on Lifting Problem of Hydrofoil Using Robin Boundary Condition)

  • 문일성;이창섭;김영기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.41-50
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    • 1993
  • 본 논문은 2차원 수중익 주위의 유동해석을 위하여 포텐셜을 기저로한 여러가지 패널법을 비교 한다. 각 패널에서의 특이함수의 세기는 일정하거나 선형으로 변한다고 가정하고, Neumann 및 Dirichlet의 경계조건과 함께 혼합경계조건(Robin경계조건)을 적용하여 정식화를 한후, 각 방법의 정확도를 평가 하였다. 여러가지 2차원 단면에 대한 압력분포 및 양력을 계산하고, 해석해와 비교하였다. 날카로운 뒷날과 큰 캠버값을 갖는 날개의 경우에 특히 예민하다고 알려진 날개 뒷날 부근에서의 국소오차에 대하여 집중적인 연구를 수행하였다. 비교해석 결과, 혼합 경계조건을 사용하는 정식화 방법이 가장 정확성이 높고, 수렴속도도 우수함을 밝혔다.

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Dirichlet 경계조건하에서의 비선형 타원형 방정식 (Nonlinear Elliptic Equations under Dirichlet boundary Condition)

  • 한춘호;김정국
    • 산업기술연구
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    • 제18권
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    • pp.61-67
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    • 1998
  • 이 논문에서는 Diruchlet 경계 조건을 갖는 비선형 타원형 방정식 $-{\Delta}u+g(u)=f(x)$의 해의 존재에 대한 연구를 하였다. 존재하는 해의 다중성을 증명하기 위하여 임계점 이론과 롤의 정리를 사용하였으며, 대응되는 범함수에 따라서 방정식의 해와 임계점이 동시에 나타난다는 정리를 이용하였다. 이 때 $g(u)=bu^+-au^-$으로 나타날 때 외력항 (방정식의 우변)의 상수로 주어지는 경우 적어도 두 개의 해가 존재한다는 것을 증명하였다. 만약 우변(외력항)의 상수가 음수이거나 0인 경우이 방정식의 해가 존재하지 않거나 자명한 해만 존재하기 때문에 상수는 양수인 것으로 가정하였다.

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개량역 자장간의 해석에 있어서 Neumann 및 Diichlet 경계조건을 고려한 유한요소법 및 경계적분법 (A Composite of FEM and BIM Dealing with Neumann and Dirichlet Boundary Conditions for Open Boundary magnetic Field Problems)

  • 정현교;한송엽
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권11호
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    • pp.777-782
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    • 1987
  • A new composite method of finite element and boundary integral methods is presented to solve the two dimensional magnetostatic field problems with open boundary. The method can deal with the current source of the boundary integral regin where the boundary integral method is applied, and also Neumann and Dirichlet boundary conditions at the interfacial boundary between the boundary integral region and the finite element region where the finite element method is applied. The new approach has been applied to a simple linear problem to verify the usefulness. It is shown that the proposed algorithm gives more accurate results than the finite element methed under the same elementdiscretization.

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냉동저장 공동 주변의 온도분포 예측을 위한 해석해 및 수치모델 적용에 관한 연구 (Analytical and Numerical Model Study to Predict the Temperature Distribution Around an Underground Food Cold Storage Pilot Cavern)

  • 이대혁;김호영
    • 터널과지하공간
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    • 제12권3호
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    • pp.142-151
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    • 2002
  • 대전 식품냉동저장창고 파일럿 공동주위의 거리에 따른 비정상상태의 온도 분포를 산정하기 위해 Claesson(2001)의 해석해 및 Dirichlet과 Neuman 내부 경계조건을 갖는 수치모델들을 검토하였다. 온도 강하 단계동안 일정 표면 온도 경계조건에 기초하고 있는 Claesson의 해석해를 활용한 결과, 실제 암반에서의 온도 계측결과를 오차 평균 0.89$^{\circ}C$ 수준으로서 비교적 정확히 예측할 수 있었는데, $0^{\circ}C$근처의 실험실 암석 열물성을 입력하였고 현지 암반 조건을 표현하기 위한 특별한 물성 보정을 하지 않았다. 내부 공동 암반 벽면을 통한 열유속을 갖는 수치해석의 경우, 대류 열전달계수와 공동 내부 온도가 냉각시간에 따라 변화하기 때문에 경계조건을 가하기 어려운 단점을 극복하기 위해 새로운 경계조건 설정 기법을 제안하였다. 그 결과 오차 평균 1.58$^{\circ}C$의 수준으로서 온도 계측치와 부합하였다. 또한 공동 벽면에서 고정 온도 조건을 갖는 수치해와 비교하였다. 마지막으로 Claesson의 해석해 및 다양한 내부 경계조건을 갖는 수치모델을 활용하여, 공동 주변의 온도 분포를 정확히 예측할 수 있는 일련의 해석 단계 프로그램을 제안하였다.

경계요소법에 의한 유한폭 판재내의 원형 함유물과 균열의 상호간섭에 대한 연구 (A Study for Mutual Interference Between Circular Inclusion and Crack in Finite-Width Plate by Boundary Element Method)

  • 박성완
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1474-1482
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    • 1994
  • In order to study the influence of a circular inclusion on a stress field neat a crack tip, mutual interference of a crack and the circular inclusion is analyzed by using the two dimensional boundary element method program made for the analysis of a bimaterial inclusion. The stress intensity factor of an inclusion which has small stiffness is a little greater than that of large stiffness in the near-by crack tip, and similar values tends to appear for distant crack tips. A line crack shows the repetition phenomena which caused by stress mutual interference depending on the radius and stiffness of an inclusion, and the repetition phenomena becoms weak in the inclusion which has large stiffness. Stress mutual interference shows repetition phenomena after extension of a line crack by the length of the radius of the inclusion which has small stiffness.

경계요소법에 있어서 수치적분에 관한 고찰 (Treatment of Numerical Integration for Boundary Element Method)

  • 박성완;곽창섭;구영덕
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.185-193
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    • 1996
  • Errors included in solutions obtained by the boundary element method are generally larger than those by the finite element method in the case that the number of discreted elements is small. One of the reasons is supposed to be attributed to the error which will be produced in the numerical integration of the singular functions in two dimensional elastic problem. Then, treatment of analytical integration to reduce computing time and to decrease errors of boundary element method are proposed.

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