• 제목/요약/키워드: Multipole Moment

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2차원 열전도 문제에 대한 Fast Multipole 경계요소법의 이론과 실행 알고리즘의 분석 (Algorithm and Implementation of Fast Multipole Boundary Element Method with Theoretical Analysis for Two-Dimensional Heat Conduction Problems)

  • 최창용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권5호
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    • pp.441-448
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    • 2013
  • 본 논문에서는 조밀한 계수행렬로 인해 경계요소 개수의 증가에 따른 계산 시간의 급격한 증가때문에 대규모 문제를 쉽게 다룰 수 없는 기존 BEM 문제를 획기적으로 개선하는 새로운 BEM 해법인 FM-BEM을 소개한다. 단순한 2차원 정상상태 열전도문제를 통해서 FM-BEM과 기존 BEM의 계산시간과 정확도에 대한 해석 결과를 제시하였으며, 이로부터 FM-BEM 해법이 기존 BEM과 유사한 정확도를 유지하면서도 계산 속도를 획기적으로 높인다는 결과를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 FM-BEM의 적용 이론 및 관련 실행 알고리즘들을 고찰하고 이를 통해서 FM-BEM의 효용성을 검증하였으며, 향후 다양한 공학적 문제로의 적용 범위를 확대하고자 한다.

Static FMM을 이용한 FC-PGA 패키지 핀에서의 기생 임피던스 추출 (Paratic Impedance Extraction of FC-PGA Package Pin using the Static Fast Multipole Method)

  • 천정남;이정태;어수지;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1076-1085
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    • 2001
  • 본 논문에서는 균일한 유전체 내의 복잡한 3차원 구조체에 대한 효율적인 기생(Parasitic) 임피던스 성분 추출을 위하여 반복법의 일종인 GMRES(Generalized Minimal RESidual Method)와 결합된 고속 멀티폴(FMM : Fast Multipole Method) 알고리즘을 구현하였다. 이 알고리즘은 준정적 기반 고속 멀티폴 방법으로 다중 도체들 간의 임피던스를 계산하는데 있어 기존의 모멘트법(MoM: Method of Moment)이 가지고 있는 계산량과 시간의 문제를 극복하기 위한 고속화 기술이다. 본 논문에서는 기존 MoM과의 비교를 통해 FMM의 정확성과 효율성을 입증하였다. 또한 멀티폴 알고리즘을 이용하여 기존 MoM으로는 해석이 불가능한 FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) 패키지 핀에서의 기생 임피던스 성분들을 추출함으로써 신호간의 간섭에 의한 EMI/EMC 문제의 발생 가능성을 확인하였다.

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지하물체 탐지를 위한 FMM 기반의 효율적인 수치 해석 연구 (Numerical Experiments using Efficient FMM for the EM Scattering by Underground Object)

  • 김승환;안창회
    • 전기학회논문지
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    • 제58권9호
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    • pp.1790-1795
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    • 2009
  • For GPR(Ground Penetrating Radar) applications, an accurate analysis of the scattered field is necessary to identify the unknown target. Dyadic Green's function of the multilayered medium is developed and applied to analysis of the underground conducting object. We used method of moment(MOM) with dyadic Green's function, and Discrete Complex Image Method(DCIM). To reduce the computational complexity, fast multipole method is introduced and we showed the accuracy of the method comparing with the conventional method of moment. For investigating the underground conducting target, several numerical experiments were accomplished using this method.

부분 전하의 의미와 정의 (Meaning and Definition of Partial Charges)

  • 조승주
    • 통합자연과학논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.231-236
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    • 2010
  • Partial charge is an important and fundamental concept which can explain many aspects of chemistry. Since a molecule can be regarded as neclei surrounded by electron cloud, there is no way to define a partial charge accurately. Nevertheless, there have been many attempts to define these seemingly impossible parameters, since they would facilitate the understanding of molecular properties such as molecular dipole moment, solvation, hydrogen bonding, molecular spectroscopy, chemical reaction, etc. Common methods are based on the charge equalization, orbital occupancy, charge density, and electric multipole moments, and electrostatic potential fitting. Methods based on the charge equalization using electronegativity are very fast, and therefore they have been used to study many compounds. Methods to subdivide orbital occupancy using basis set conversion, relies on the notion that molecular orbitals are composed of atomic orbitals. The main idea is to reduce overlap integral between two nuclei using converted orthogonal basis sets. Using some quantum mechanical observables like electrostatic potential or charge multipole moments. Using potential grids obtained from wavefunction, partial charges can be fitted. these charges are most useful to describe intermolecular electrostatic interactions. Methods to using dipole moment and its derivatives, seems to be sensitive the level of theory, Dividing electron density using density gradient being the most rigorous theoretically among various schemes, bears best potential to describe the charge the most adequately in the future.

PCB의 EM해석을 위한 FMM (FMM for the electromagnetic analysis of PCB)

  • 오세준;오재현;안창회
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.111-112
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    • 2008
  • Induced electromagnetic fields of printed circuit board are computed using method of moment. In this calculation PEC and dielectric boards are considered when exposed to the external fields. The volume and surface integral equations are presented for the electromagnetic wave scattering from plate structures composed of dielectric and conducting objects. To reduce the computing time a fast multipole technique is applied.

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FMM에 의한 프랙탈 안테나 고속 해석 (Fast Analysis of Fractal Antenna by Using FMM)

  • 김요식;이광재;김건우;오경현;이택경;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.121-129
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    • 2008
  • 본 논문에서는 FMM(Fast Multipole Method)을 적용하여 평면형 다층 구조인 마이크로스트립 프랙탈 안테나 구조에 대한 고속 해석을 구현하였다. 우선 FMM 알고리즘에 이용되는 적분식인 MPIE(Mixed Potential Integral Equation)을 풀기 위해서 실수축 적 분 방법(RAIM: Real-Axis Integration Method)으로부터 정확한 공간 영역 그린함수를 구한다. 구해진 그린함수를 MoM(Method of Moment)을 이용하여 계산할 경우, 연산과 메모리 요구량 $O(N^2)$이 소요되는데, 이를 거대 구조의 해석에 대해 적용할 때나 높은 정확성을 위한 셀(미지수 N) 수의 증가하는 경우 계산량이 기하급수적으로 증가하여 구조 해석에 문제가 된다. FMM은 이와 같은 연산과 메모리 요구량의 문제점을 해결하기 위하여 개발되었다. FMM은 그린함수의 가법 정리(addition theorem)를 이용하여 행렬-벡터 곱의 복잡성을 줄여 연산과 메모리 요구량을 $O(N^{1.5})$으로 줄인다. 시어핀스키(Sierpinski) 프랙탈 안테나의 구조에 대해 MoM과 FMM를 적용, 상용 툴과 계산 결과의 정확성, 계산 시 메모리 크기, 해석 시간 등을 비교하여 효율성을 보여주었다.

An NMR Study of Solvent Interactions in a Paramagnetic System

  • Golding, R.M.;Pascual, R.O.;Suvanprakorn, C.;Dance, I.G.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권11호
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    • pp.1752-1756
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    • 2006
  • This study explores and interprets in a new way the complex solvent and the temperature dependence of the NMR shifts for the N-$CH_2$ protons in tris(N,N-diethyldithiocarbamato) iron(III) in acetone, benzene, carbon disulfide, chloroform, dimethylformamide and pyridine. The NMR shifts are interpreted in terms of the Fermi contact interaction and the dipolar term from the multipole expansion of the interaction of the electron orbital angular momentum and the electron spin dipolar-nuclear spin angular momentum. This analysis yields a direct measure of the effect of the solvent system on the environment of the transition metal ion. The results are analysed in terms of the crystal field environment of the transition metal ion with contributions from (a) the dithiocarbamate ligand (b) the solvent molecules and (c) the interaction of the effective dipole moment of the polar solvent molecule with the transition metal ion complex.