• 제목/요약/키워드: Dispersion-correction scheme

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양해법을 이용한 일차원 지진해일 전파 유한요소모형의 분산보정 (Dispersion-Correction of 1-D Finite Element Model for Tsunami Propagation Using Explicit Scheme)

  • 윤성범;임채호;윤기승;최병호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.57-63
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    • 2004
  • 지진해일파는 조석에 비하면 파장이 짧아 상대적으로 분산성이 장하므로, 먼 거리를 전파하는 경우에는 분산성을 고려하여 해석하여야 한다. 본 연구에서는 파동방정식에 기초한 일차원 유한요소모형을 이용하여 지진해일 전파를 수치모의할 때 시간단계를 2단계로 나누어 양해법을 사용하면서도 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 개발하였다. 제안된 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

지진해일 전파 수치모의를 위한 2차원 유한요소모형의 능동적 분산보정기법 (Active Dispersion-Correction Scheme of 2-D Finite Element Model for Simulation of Tsunami Propagation)

  • 윤성범;임채호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 지진해일을 수치모의할 때 임의로 구성된 유한요소망과 양해법을 사용하면서도 Boussinesq 방정식과 같은 정도의 물리적 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정 2차원 유한요소모형을 개발하였다. 새로운 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 개발한 분산보정기법의 타당성을 입증하였다. 그 결과 개발된 수치모형이 상당히 정확함을 보였다.

지진해일 전파 수치모의를 위한 ADCIRC 유한요소모형의 일차원 분산특성 분석 (Analysis of 1-D Dispersion Property of ADCIRC Finite Element Model for the Simulation of Tsunami Propagation)

  • 윤성범;임채호;윤기승;최병호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.108-115
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    • 2003
  • 천수방정식에 기초한 ADCIRC 유한요소모형을 이용하여 지진해일 전파를 수치모의할 때 분산효과를 고려하기 위한 두 가지 일차원 분산보정기법을 개발하였다. 첫 번째 방법은 음해법으로, 각 시간단계의 공간미분항에 부여되는 가중치를 조정함으로써 분산보정을 수행한다. 두 번째는 양해법으로, 유한요소의 크기를 조정하여 분산을 고려한다. 새로운 기법을 이용하여 계산한 수치해와 파의 분산효과를 고려한 해석해의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

지진해일 전파모의를 위한 선형 천수방정식을 이용한 실용적인 분산보정기법 (Practical Dispersion-Correction Scheme for Linear Shallow-Water Equations to Simulate the Propagation of Tsunamis)

  • 조용식;손대희;하태민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1935-1939
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    • 2006
  • In this study, the new dispersion-correction terms are added to leap-frog finite difference scheme for the linear shallow-water equations with the purpose of considering the dispersion effects such as linear Boussinesq equations for the propagation of tsunamis. And, dispersion-correction factor is determined to mimic the frequency dispersion of the linear Boussinesq equations. The numerical model developed in this study is tested to the problem that initial free surface displacement is a Gaussian hump over a constant water depth, and the results from the numerical model are compared with analytical solutions. The results by present numerical model are accurate in comparison with the past models.

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지진해일 전파특성을 고려한 실용적인 분산보정 기법의 적용 - 속초항 (Application of Practical Dispersion-Correction Scheme for Propagation of Tsunami - Sokcho Harbor)

  • 최문규;이욱한;이성재;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.431-434
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    • 2008
  • Pratical dispersion-correction scheme is applicated to simulate the distant propagation of tsunami. This scheme is based on the leap-frog finite difference scheme for the linear shallow-water equations. The new scheme has the advantage of using the constant spatial grid size and time step size even in area of variable depths. And this new model constructed by using the 2nd upwind scheme, dynamic linking method, and staggered grid system. This model is simulated to near Sokcho harbor about The Central East Sea Tsunami in 1983. And this result is compared to tide gage and result of former model.

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동해 전파특성을 고려한 지진해일 모의 (Numerical Simulation of Tsunamis Considering the Characteristics of Propagation in the East Sea)

  • 손대희;최문규;손일수;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.172-176
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    • 2007
  • In this study, the numerical model for simulation of tsunamis is constructed by using the dispersion-correction scheme, 2nd upwind scheme, dynamic linking method, and so forth. The composed numerical model is used to simulate a hitorical tsunami event. The target tsunami event is the 1983 Central East Sea Tsunami. And, the predicted run-up heights of the tsunami at Imwon port are very reasonable compared to available observed data.

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응력파 전파 수치모의를 위한 일차원 유한요소모형의 분산 특성 및 제어 (Numerical Dispersion and Its Control for 1-D Finite Element Simulation of Stress Wave Propagation)

  • 이종세;유한규;윤성범
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 본 논문에서는 응력파 전파를 수치모의할 때 발생하는 수치적인 분산효과를 제거하기 위해 파동방정식에 기초한 일차원 유한요소모형을 이용하여 수치분산오차의 특성을 분석하고 분산오차를 제어할 수 있는 방법을 제안하였다. 질량행렬을 그대로 사용하는 경우와 집중질량행렬을 사용하는 경우에 대한 수치분산오차를 분석하였다. 개발된 분산제어기법은 공간미분항의 시간단계 가중치 및 질량집중도를 조정하는 음해법과 인위적인 분산항을 추가하는 양해법의 두가지 방법이다. 제안된 분산보정기법을 이용하여 계산한 수치해와 파동방정식의 해석해를 비교한 결과 본 연구에서 제안한 분산보정기법의 타당성을 확인하였다.

지진해일 해석을 위한 실용적인 기법의 적용 - 부산 신항만 지역 (Application of Practical Scheme for Analysis of Tsunamis - Busan New Port Area)

  • 최문규;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.395-398
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    • 2007
  • In this study, new dispersion-correction terms are added to leap-frog finite difference scheme for the linear shallow-water equations with the purpose of considering the dispersion effects of the linear Boussinesq equations for the propagation of tsunamis. The new model is applied to near Gadeok island in Pusan about The Central East Sea Tsunami in 1983 and The Hokkaldo Nansei Oki Earthquake Tsunami in 1993 one simulated in the study.

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응력파 전파 수치모의를 위한 유한요소법의 분산오차 저감에 관한 연구 (Dispersion-corrected Finite Element Method for the Stress Wave Propagation)

  • 황인호;최돈희;홍상현;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • Stress wave propagation plays an important role in many engineering problems for reducing industrial noise and vibrations. In this paper, the dispersion-corrected finite element model is proposed for reducing the dispersion error in simulation of stress wave propagation. At eliminating the numerical dispersion error arising from the numerical simulation of stress wave propagation, numerical dispersion characteristics of the wave equation based finite element model are analyzed and some dispersion control scheme are proposed. The validity of the dispersion correction techniques is demonstrated by comparing the numerical solutions obtained using the present techniques.

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Modified Scheme for Tsunami Propagation with Variable Water Depths

  • Ha, Tae-Min;Seo, Kyu-Hak;Kim, Ji-Hun;Cho, Yong-Sik
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권6호
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    • pp.471-476
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    • 2011
  • In this study, a modified dispersion-correction scheme describing tsunami propagation on variable water depths is proposed by introducing additional terms to the previous numerical scheme. The governing equations used in previous tsunami propagation models are slightly modified to consider the effects of a bottom slope. The numerical dispersion of the proposed model replaces the physical dispersion of the governing equations. Then, the modified scheme is employed to simulate tsunami propagation on variable water depths and numerical results are compared with those of the previous tsunami propagation model.