• 제목/요약/키워드: Finite-difference method

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Novel 2D FDTD Scheme with Isotropic Dispersion Characteristics

  • Koh, Il-Seuk;Kim, Hyun;Yook, Jong-Gwan
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.183-186
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    • 2005
  • A two dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method based on a novel finite difference scheme is developed to eliminate the numerical dispersion errors. In this paper, numerical dispersion and stability analysis of the new scheme are given, which show that the proposed method is nearly dispersionless, and stable for a larger time step than the standard FDTD method.

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평면파 해석을 이용한 시간영역-유한차분법의 수치적 에너지 보존성질의 증명 (A Verification of the Numerical Energy Conservation Property of the FD-TD(Finite Difference-Time Domain) Method by Using a Plane Wave Analysis)

  • Ihn-Seok Kim
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.320-327
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    • 1996
  • This paper presents that the lossy or amplification property of the Finite Difference-Time Domain(FD-TD) method based on the leap-frog scheme is theoretically verified by using a plane wave analysis. The basic algorithm of the FD-TD method is introduced in order to help understanding the analysis procedure. Since our analysis is formulated by the Von Neumann's approach, the stability inequality is also produced as an another outcome.

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A NUMERICAL METHOD FOR SINGULARLY PERTURBED SYSTEM OF SECOND ORDER ORDINARY DIFFERENTIAL EQUATIONS OF CONVECTION DIFFUSION TYPE WITH A DISCONTINUOUS SOURCE TERM

  • Tamilselvan, A.;Ramanujam, N.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권5_6호
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    • pp.1279-1292
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    • 2009
  • In this paper, a numerical method that uses standard finite difference scheme defined on Shishkin mesh for a weakly coupled system of two singularly perturbed convection-diffusion second order ordinary differential equations with a discontinuous source term is presented. An error estimate is derived to show that the method is uniformly convergent with respect to the singular perturbation parameter. Numerical results are presented to illustrate the theoretical results.

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NUMERICAL METHODS FOR COMPUTATIONS OF NONEQUILIBRIUM HYPERSONIC FLOW AROUND BODIES

  • Park, Tae-Hoon;Kim, Pok-Son
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제9권1호
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    • pp.1-13
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    • 2002
  • In this paper we present numerical methods fur computations of nonequilibrium hypersonic flow of air around bodies including chemical reaction effects and present numerical result of the flow over concave corners. We developed implicit finite difference method to overcome numerical difficulties with the lack of resolution behind the shock and near the body. Using our method we were able to find details of the flow properties near the shock and body and were able to continue the computation of the flow for a long distance from the corner of the body.

NUMERICAL METHOD FOR A SYSTEM OF SINGULARLY PERTURBED CONVECTION DIFFUSION EQUATIONS WITH INTEGRAL BOUNDARY CONDITIONS

  • Raja, Velusamy;Tamilselvan, Ayyadurai
    • 대한수학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.1015-1027
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    • 2019
  • A class of systems of singularly perturbed convection diffusion type equations with integral boundary conditions is considered. A numerical method based on a finite difference scheme on a Shishkin mesh is presented. The suggested method is of almost first order convergence. An error estimate is derived in the discrete maximum norm. Numerical examples are presented to validate the theoretical estimates.

A Simple Method to Reduce the Splitting Error in the LOD-FDTD Method

  • Kong, Ki-Bok;Jeong, Myung-Hun;Lee, Hyung-Soo;Park, Seong-Ook
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권1호
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    • pp.12-16
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    • 2009
  • This paper presents a new iterative locally one-dimensional [mite-difference time-domain(LOD-FDTD) method that has a simpler formula than the original iterative LOD-FDTD formula[l]. There are fewer arithmetic operations than in the original LOD-FDTD scheme. This leads to a reduction of CPU time compared to the original LOD-FDTD method while the new method exhibits the same numerical accuracy as the iterative ADI-FDTD scheme. The number of arithmetic operations shows that the efficiency of this method has been improved approximately 20 % over the original iterative LOD-FDTD method.

유한차분법을 이용한 전단변형형 강가새 구조물의 탄소성 거동에 관한 연구 (Elasto-Plastic Behavior of Shear-Deformed Steel Braced Frame Using Finite Difference Method)

  • 박일민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.445-454
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    • 2001
  • 본 연구는 전단변형형 강가새 골조의 탄소성 거동에 관한 연구로서 강가새 골조의 종류로는 X형 및 K형이며, 각 종류별 주 변수는 세장비로 되어있다. 재료의 응력도-변형도 관계는 변형경화현상을 고려한 Tri-linear형 모델을 사용하였다. 또한, 하중-변위 관계는 유한차분법을 이용하여 해석하였다. 하중-변위관계에 관하여 탄성구배 및 최대하중에 관하여 해석결과치와 실험결과치를 비교하였고, 그 비는 약 10%내외의 오차를 보임에 따라 본 논문에서 제안한 해석법은 합리적임을 나타내었다.

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교차수치확산을 제거하는 Stream Line방법과 Wavier-Stokes방정식의 해를 위한 적용 (A Stream Line Method to Remove Cross Numerical Diffusion and Its Application to The Solution of Navier-Stokes Equations)

  • Soon Heung Chang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권1호
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    • pp.21-28
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    • 1984
  • 수치확산을 포함한 truncation오차의 줄임은 수치해석의 중요한 과제가 되어왔다. Stream line방법이 교차수치 확산과 비확산형의 truncation 오차를 제거하기 위하여 고안되었다. 또한, stream line방법과 유한 차분법이 합쳐진 2단계 stream line방법이 비압축성 난류유동의 지배 방정식을 풀기 위하여 고안되었다. 이 방법은 유한 차분법과 비교되었으며, 두 방법 모두 실험자료와 비교되었다. 그리고, 두 방법의 truncation 오차를 비교하기 위하여 truncation 오차 분석이 행해졌다

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초고층 건물과 인접지하구조물의 SSI 해석을 통한 수치해석 프로그램 비교 연구 (A comparative study on the numerical analysis program by SSI analysis of a high-rise building and an adjacent underground structure)

  • 유광호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.211-225
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    • 2019
  • 최근 우리나라 전 지역에서 지진이 발생하고 이에 각 분야에서의 내진해석 연구가 활발히 진행되고 있고 지반을 고려하는 SSI 해석 연구 또한 지속적으로 수행되고 있다. 하지만 지반을 고려한 대부분의 기존 동적해석의 경우, 수치해석 방법에 따른 건물의 동적거동에 대한 비교 분석이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 초고층 건물을 대상으로 유한요소 프로그램인 MIDAS GTS NX와 유한차분 프로그램인 FLAC 2D를 사용하여 동적해석을 수행하고, 결과를 비교 분석하고자하였다. 연구 결과, 건물 지상 및 지하부의 휨응력의 경우 최대 압축 및 인장 모두 MIDAS GTS NX가 FLAC 2D보다 다소 크게 발생하였지만, 최대 수평변위값 및 분포양상, 취약부의 위치는 유사하게 나타났다. 따라서 동적해석을 위해 사용자의 편의에 따라 유한요소법이나 유한차분법에 근거한 프로그램 중 어느 것을 사용해도 차이가 없음을 확인하였다.