• 제목/요약/키워드: Galerkin방법

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Burgers의 난류유동장을 표현하는 K-L 전개와 푸리에 전개의 특성에 관한 연구

  • 박신배;성형진;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.953-959
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    • 1990
  • 본 연구에서는 임의의 순간에서 난류유동장의 난류구조를 해석하기 위하여 Lumley의 특성 에디 분배법을 이용하였다. 이때 난류구조의 해석은 비등질성의 K-L 전개와 등질성의 푸리에 전개로 표현하여 그 수렴성, 레이놀즈 수의 영향 등 여러가지 특성을 연구하였다. 본 연구에서 선정한 비등질성 난류유동장은 Chambers등이 연구 한 랜덤력을 갖는 Burgers 방정식을 수치적으로 풀어서 얻었다. 이와 같은 난류유동 장을 K-L전개와 푸리에 전개로 표현할 때에 수렴성은 레이놀즈 수가 서로 다르고 또한 전개항의 수가 다를 때에 RMS 오차를 가지고 비교하였다.여기서 푸리에 전개 계수 들은 Galerkin 방법으로 구하였다.

레블셋 기법을 이용한 파랑 조파 (Water Wave Generation by Level Set Method)

  • 이해균;이남주
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.143-144
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    • 2012
  • 전통적인 VOF 기법을 이용한 내부 조파 방법을 레블셋 기법에 적용하였다. 기하학적으로 유리한 유한요소법을 이용하여, Navier-Stokes 방정식의 공간차분에는 Characteristic Galerkin 기법을, 시간차분에는 Fractional Four-step 기법을 적용하였다. 중심(x=0)에서 전파하는 경우, 외부조파에 의한 영역내 재반사 문제가 해결되어 선형파를 의도한 바대로 잘 조파할 수 있었다.

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레블셋 유한요소 기법을 이용한 내부 조파 (Internal Wave-Maker with the Level-Set Finite Element Approach)

  • 이해균;이남주
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.181-184
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    • 2012
  • 기존에 제시된 Lin 과 Liu (1999)의 VOF 기법을 이용한 내부 조파 방법을 레블셋 기법에 적용하였다. 기하학적으로 유리한 유한요소법을 이용하여, Navier-Stokes 방정식의 공간차분에는 Characteristic Galerkin 기법을, 시간차분에는 Fractional Four-Step 기법을 적용하였다. 그림에 보인 바와 같이 중심(x=0)에서 전파하는 경우, 외부조파에 의한 영역내 재반사 문제가 해결되어 선형파를 의도한 바대로 잘 조파할 수 있었다.

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수치기법을 이용한 확산 - 이송의 2차원 분석 (Two-Dimensional Analysis of Convection-Dispersion Using Numerical Schme)

  • 신응배;서승원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1987년도 제29회 수공학연구발표회논문초록집
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    • pp.201-214
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    • 1987
  • 하천에서 종, 횡방향이 고려된 확산-이송 현상을 수치기법인 유한요소법을 이용하여 2차원으로 해석하였다. 유한요소법으로는 Galerkin의 가중잔차 방법을 수십에 대해 적분을 취한 연속, 운동량 및 확산-이송방정식에 적용하였고, 선형보간함수와 선형삼각형요소가 이용되었다. 모형의 타당성을 입증하기 위해 단순화된 1차원 수로에서 수차례 검정한 결과 정확해와 거의 일치하는 만족할만한 결과가 도출되었다. 개발된 모형의 실험이 2차원수로에서 행하여져 지류의 유입에 따른 확산-이송현상이 모의되었으며, 실험적용은 개발사업후의 한강본류 9km 구간에 적용되어 탄천과 중량천의 지천 영향을 받는 오염 농도가 2차원적으로 도시되었다.

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흐름 단면(斷面)의 급변화(急變化)에 의한 순환(循環)의 수치모형(數値模型) (Numerical Model of Circulation due to Sudden Variation of Flow Section)

  • 서승원;박정응;윤태훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.21-31
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    • 1983
  • 흐름단면(斷面)이 급변화(急變化)하는 개수로(開水路)의 순환현상(循環現象)을 깊이에 대하여 적분(積分)한 2차원(次元) Navier Stockes 연속방정식(方程式)을 Galerkin 형(型) 유한요소법(有限要素法)을 이용(利用)하여 수치적(數値的)으로 해석하였다. 1차원구형수로(次元矩形水路)의 수치해석(數値解析)에서 implicit 방법(方法)과 explicit 방법(方法)을 적용(適用)한 결과(結果) 수치해(數値解)는 정확해(正確解)와 잘 맞았으며, 확대부(擴大部)가 있는 개수로(開水路)에서는 수치실험(數値實驗)에 의해 예상(豫想)된 흐름 상태(狀態)가 얻어졌으며 순환(循環)의 중심(中心)은 기하학적(幾何學的) 중심(中心)과 일치하였으나 유속(流速)의 크기는 작게 나타나 개선(改善)이 요망된다. 교각(橋脚) 등(等)의 장애물(障碍物)이 있는 수로(水路)에서 수치모형(數値模型)에 의해 계산(計算)한 수면곡선(水面曲線)은 수리모형실험결과(水理模型實驗結果)와 근사(近似)하게 나타나 배수영향(背水影響)을 해석할 수 있는 수단(手段)으로서 개발가능성을 제시하는 것으로 판단된다.

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와이어 안테나의 광대역화를 위한 형상 굴곡화에 관한 연구 (A Study on the Curvilinearly Shaping Method for Wide-Band Wire Antennas)

  • 박의준;이영순;김병철;정훈;조재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.454-463
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    • 2000
  • 와이어 안테나의 대역폭 향상을 위해 기존의 선형적인 기하학적 구조를 변경시키는 방법을 제안하였다. 그 구조 합성은 이차원적으로 이루어지며, 원거리 boresight 전장의 주파수 의존성을 최소화시키는데 그 기본을 두고 있다. 안테나상의 전류분포는 펄스함수를 이용한 Galerkin법을 사용하여 계산하였다. 안테나 끝부분에서의 반사파에 의해 와이어상에 정재파가 존재하여 광대역화에 한계가 있으므로, 이 영향을 줄이기 위해 합성된 안테 나 끝부분에 저항을 적절히 분포시켰다. 그 결과 10:1 대역폭에서 전력이득이 $6.5\pm1.1$dBi, 정재파비가 2 이하인 평탄한 특성을 만족시킬 수 있었다. 종래의 선형 v-다이폴의 성능과 비교. 분석함으로써 제시한 방법의 타당성을 보였다.

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스펙트럴 포물선 방정식 법을 이용한 수중음파 전달해석 (Analysis of Acoustic Propagation using Spectral Parabolic Equation Method)

  • 김국현;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.72-78
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    • 1996
  • 본 논문에서는 2차원 양방향 포물선 방정식 법과 푸리에 변환을 이용하여 3차원 굴절현상 및 3차원 후방 산란파를 포함하는 $2\frac12$차원 문제를 푸는 방법에 대해 다루었다. 여기서 $2\frac12$ 차원 문제란 2차원적 해양환경 하에 3차원적 음원이 존재할 경우를 의미한다. 2차원 양방향 포물선 방정식법은 수치기법으로 깊이 방향과 수평거리 방향에 대해 각각 Galerkin법과 Crank-Nicolson법을 사용하며 수직 불연속 경계면에 의한 후방 산란파를 포함한 수평거리 의존 문제에 대해 유용한 해를 제공한다. 2차원 해양환경에서는 파수 k가 종 또는 횡 수평거리 방향과 깊이 방향에 대한 함수이므로 3차원 Helmholtz방정식 법을 이용해 스펙트럴 해를 구하여 다시 푸리에 역변환하면 최종 해를 구할 수 있다. 본 연구방법의 정확성을 시험하기 위해서 계단형 해저면을 갖는 간단한 해양환경에서 계산을 수행해 보았으며 대한해협의 특정지역에서의 3차원적 음파전달 특성을 살펴보았다.

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접지된 다층 유전체위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란의 해 (Solution of TE Scattering by a Resistive Strip Grating Over Grounded Dielectric Multilayers)

  • 윤의중
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권9A호
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    • pp.913-919
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스트립 폭과 격자주기, 비유전율, 유전체 층의 두께, 그리고 TE(transverse electric) 평면파의 입사각에 따른 접지된 다층 유전체위의 저항띠 격자구조에 의한 TE 산란 문제를 수치해석 방법인 FGMM(Fourier-Galerkin Moment Method)을 이용하여 해석하였다. 유도되는 표면전류밀도는 간단한 함수인 지수함수를 사용하여 Fourier 급수로 전개하였다. 전반적으로 다층유전체의 비유전율과 두께가 증가함에 따라 반사전력이 증가하였고, 반사전력의 급변점들은 공진효과에 기인한 것으로 과거에 wood's anomallies$^{[7]}$라고 불리워졌다. 제안된 방법의 검증을 위하여 기존의 완전도체 경우인 균일 저항율 R = 0에 대한 정규화된 반사전력의 수치결과는 기존 논문들과 일치하였다.

이동경계기법을 이용한 제주항의 유동해석 (The Flow Analysis of Jeju Harbor using Moving Boundary Technique)

  • 김남형;박지훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.539-546
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    • 2003
  • 유한요소기법을 이용하여 유동해석의 수치모델을 행하였다 공간을 이산화 할 때에는 Galerkin법을 적용하였으며, 시간의 함수를 이산화 할 때에는 많은 수의 요소와 비정상상태의 문제를 다루는데 있어 장점을 가진 2단계 양해법을 이용하였다. 이동경계조건을 고려한 2차원유통모델을 개발하였고, 직사자형 수조에서 개발된 유동모델을 적용하여 검증하였고, 유용성을 확인하였다. 제주항에 개발된 이동경계기법을 적용하여 계산한 결과, 본 이동경계기법의 좋은 적용성을 보여주었다. 본 연구로부터 이동경계처리 방법이 실해역에서의 유동해석에 있어 유용하고 효율적인 방법이라고 결론지을 수 있다.

MLS 차분법을 이용한 동적균열전파 해석 (Analysis of Dynamic Crack Propagation using MLS Difference Method)

  • 윤영철;김경환;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.17-26
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    • 2014
  • 본 논문은 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 바탕으로 동적균열전파 해석을 수행하기 위한 알고리즘을 제시한다. MLS 차분법은 절점만으로 이루어진 수치모델을 사용하며, 이동최소제곱법을 이용하여 전개한 Taylor 다항식을 기초로 미분근사식을 유도하기 때문에, 요소망의 제약에서 완벽하게 벗어난 절점해석이 가능하다. 시간항을 포함하는 동적 평형방정식은 Newmark 방법으로 시간적분 하였다. 동적하중을 받는 균열이 전파할 때, 매 시간단계마다 절점모델을 재구성하지 않고 균열선단 주변에서 국부적인 수정을 통해 해석이 가능하다. 동적균열을 묘사하기 위해 가시한계법(visibility criterion)을 적용하였고, 동적 에너지해방률을 산정하여 균열의 진전유무와 그에 상응하는 진전방향을 결정하였다. 모드 I 상태와 혼합모드 상태에서 균열이 진전하는 현상을 모사하였고, 이론해와 Element-Free Galerkin법으로 계산한 결과와의 비교를 통해 개발된 알고리즘의 정확성과 안정성을 검증하였다.