• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제24권1_2호
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• pp.65-79
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• 2007

An optimal 3-point quadrature formula of closed type is derived. It is shown that the optimal quadrature formula has a better error bound than the well-known Simpson's rule. A corrected formula is also considered. Various error inequalities for these formulas are established. Applications in numerical integration are given.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.60-65
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• 2014

본 논문에서는 적분 행렬을 이용한 수치적분 방법을 연구하였다. 비선형 운동방정식에 대한 빠른 수치적분을 수행하기 위해, 적분 행렬을 이용한 개선된 fixed point iteration 방법을 소개한다. 예제로는 궤도 운동에 대한 수치적분 예를 고려한다. 수치 예제를 통하여, 본 논문에서 연구되는 알고리듬이 적분의 정밀도는 크게 저하시키지 않음과 동시에, 계산시간 측면에서 효과적이라는 것을 보인다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제34권1호
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• pp.85-95
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• 2010

In this paper, numerical solution of the singular integral equation for the multiple curved branch-cracks is investigated. If some quadrature rule is used, one difficult point in the problem is to balance the number of unknowns and equations in the solution. This difficult point was overcome by taking the following steps: (a) to place a point dislocation at the intersecting point of branches, (b) to use the curve length method to covert the integral on the curve to an integral on the real axis, (c) to use the semi-open quadrature rule in the integration. After taking these steps, the number of the unknowns is equal to the number of the resulting algebraic equations. This is a particular advantage of the suggested method. In addition, accurate results for the stress intensity factors (SIFs) at crack tips have been found in a numerical example. Finally, several numerical examples are given to illustrate the efficiency of the method presented.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.217-224
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• 2024

본 논문에서는 신뢰성 기반 최적설계(RBDO)에서 성능함수의 비선형성을 고려한 효율적인 차원감소법(DRM)을 제안한다. 차원감소법은 적분직교점과 가중치를 사용하여 1차 신뢰도법(FORM) 보다 더 정확하게 신뢰도를 평가하는 반면 성능함수를 추가로 해석해야하기 때문에 적분직교점의 개수가 증가하면 효율성이 저해된다. 본 논문에서는 신뢰성 기반 최적설계에서 성능함수의 비선형도를 평가하고, 비선형도에 따라 적분직교점의 수를 결정하는 기준을 제안한다. 이를 통해 신뢰성 기반 최적설계가 진행될 때 반복마다 적분직교점의 수를 조절하여 차원감소법의 정확도는 유지하면서 계산의 효율성은 개선하는 방안을 제안한다. 성능함수의 비선형도 평가는 최대가능목표점(MPTP) 탐색에 사용한 벡터 사이의 각도를 통해 이루어지며, 수치 테스트를 통해 비선형도에 따른 적절한 적분직교점의 수를 도출하였다. 2차원 수치예제를 통해 개발된 방법이 차원감소법이나 몬테카를로 시뮬레이션(MCS)의 정확도는 유지하면서 효율성이 향상된다는 것을 확인하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.53-56
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• 2014

A numerical method of magnetic field calculation for the air-core solenoid is presented in this paper. In application of the Biot-Savart law, the magnetic field induced from the source current can be obtained by a double integration ormula. The numerical method named composite Simpson's rule for the integration is applied to the program and the adaptive quadrature method is used to adjust the step size in the calculation according to the precision we need. When the target point is in the solenoid and the intergrand's denominator may be zeroin the process of calculation, the method sill can provide an appropriate result. We have developed a program which calculates the magnetic field with at least 1ppm precision and named it as rzBI() to implement this method. The method has been used in the design of an MRI magnet, and the result show it is very flexible and convenient.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제37권1호
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• pp.101-114
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• 1998

In this thesis, We tried to introduce definite integration to the curriculum of high school mathematics with numerical integration, which had been introduced with quadrature method. For this purpose, We used new experimental mathematics approaches, so-called investigation and examination. In chapter II, We examined how much computers had been used in teaching mathematics. In chapter III, We presented the theoretical background of approximation integration within numerical integration. In chapter IV, We studied and compared various methods of numerical integration, and examined the relation between curvature of a curved line and numerical integration. In order to study more easily, We used some of computer programs. We hope that this thesis will be a turning point in developing new teaching methods and improving curriculum of mathematics in high school.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2922-2931
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• 1994

We propose a modified 6-node element, where the sampling point of Gauss quadrature moved in the thickness direction. The modified 6-node element has been applied to static problems and forced motion analyses. In this study, this method is extended to the finite element analysis of the natural frequencies of two dimensional problems. We also propose a modified 16-node element for three dimensional problems, which behaves much like a 20-node element with smaller degree of freedom. The modified 6-node and 16-node elements have been applied to the modal analyses of beams and plates, respectively. The results agree well with the results of the 8-node or 20-node element models.

• 전산구조공학
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• 제10권2호
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• pp.139-148
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• 1997

A finite element method is programmed to analyse the nonlinear behavior of axisymmetric structures. The lst order Mindlin shell theory which takes into account the transversal shear deformation is used to formulate a conical two node element with six degrees of freedom. To evade the shear locking phenomenon which arises in Mindlin type element when the effect of shear deformation tends to zero, the reduced integration of one point Gauss Quadrature at the center of element is employed. This method is the Updated Lagrangian formulation which refers the variables to the state of the most recent iteration. The solution is searched by Newton-Raphson iteration method. The tangent matrix of this method is obtained by a finite difference method by perturbating the degrees of freedom with small values. For the moment this program is limited to the analyses of non-linear elastic problems. For structures which could have elastic stability problem, the calculation is controled by displacement.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권1호
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• pp.1-7
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• 2018

전기탐사 2차원 모델링에서는 다수의 파수영역 전위를 계산하고 이를 푸리에 역변환하여 공간영역 전위를 계산한다. 푸리에 역변환은 여러 개의 서로 다른 파수에서의 파수영역 전위를 사용하여 수치적으로 얻어진다. 적분의 정확도를 향상시키기 위하여 파수의 크기에 따라 적분 구간을 지수 근사와 대수 근사 구간으로 분할하는 방법이 널리 사용되고 있다. 푸리에 역변환에는 크게 구간 적분법과 가우스 적분법이 사용되고 있다. 그러나 이들 방법은 송수신 간격을 고려하지 못하므로 송수신 간격에 따른 오차를 피할 수 없다. 특히 송수신 간격이 매우 작거나 클 경우 오차가 급격하게 증가하는 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 송수신 간격을 고려하여 가우스 좌표값 및 가중값을 적용하는 새로운 수치 적분법을 개발하였다. 반무한 공간에 대한 수치 실험 결과, 개발된 수치 적분법은 송수신 간격에 관계없이 0.4% 이하의 정밀도를 나타내었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.117-124
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• 2009

2차원 포텐셜 문제를 해석하기 위해 고차의 르장드르 형상함수에 기초를 둔 p-수렴 경계요소법이 제안되었다. p-수렴 경계요소법은 종래의 경계요소법에서 사용되는 형상함수와 성질이 다른 르장드르 다항식을 형상함수로 사용한다. p-수렴 유한요소법과 마찬가지로 고차의 형상함수에 따른 절점의 위치가 경계상에서 정해지지 않는다. 따라서 형상함수가 증가함에 따라 선형방정식을 구성하기 위한 수단으로 선점법을 이용하였다. p-수렴 경계요소법에서 선점법은 비대칭 계층적 선점법과 대칭 비계층적 선점법을 선택하여 수치해석을 수행하였다. 선택점들은 형상함수가 증가함에 따라 증가하는 성질을 나타내며 계층적 또는 대칭적으로 선택될 수 있다. p-수렴 경계요소법에서 나타나는 특이 적분항을 계산하기 위해 special numeric quadrature technique와 semi-analytical integration technique를 사용하였다. 사각모서리부에서 특이성을 가지는 L-형 영역문제를 해석한 결과 적은 수의 자유도에서 기존문헌의 결과와 차이가 거의 없는 정도인 $10^{-2}%$단위 이하의 정확도를 보여주었다. 또한 같은 조건에서는 대칭형 선점의 위치를 이용해 계산한 값이 가장 높은 정확도를 보여주었다.