• 제목/요약/키워드: micro-stochastic simulation

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Numerical Simulation of Tribological Phenomena Using Stochastic Models

  • Shimizu, T.;Uchidate, M;Iwabuchi, A.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.235-236
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    • 2002
  • Tribological phenomena such as wear or transfer are influenced by various factors and have complicated behavior. Therefore, it is difficult to predict the behavior of the gribological phenomena because of their complexity. But, those tribological phenomena can be considered simply as to transfer micro material particles from the sliding interface. Then, we proposed the numerical simulation method for tribological phenomena such as wear of transfer using stochastic process models. This numerical simulation shows the change of the 3-D surface topography. In this numerical simulation, initial 3-D surface toughness data are generated by the method of non-causal 2-D AR (autoregressive) model. Processes of wear and transfer for some generated initial 3-D surface data are simulated. Simulation results show successfully the change of the 3-D surface topography.

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Evaluation of soil spatial variability by micro-structure simulation

  • Fei, Suozhu;Tan, Xiaohui;Wang, Xue;Du, Linfeng;Sun, Zhihao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.565-572
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    • 2019
  • Spatial variability is an inherent characteristic of soil, and auto-correlation length (ACL) is a very important parameter in the reliability or probabilistic analyses of geotechnical engineering that consider the spatial variability of soils. Current methods for estimating the ACL need a large amount of laboratory or in-situ experiments, which is a great obstacle to the application of random field theory to geotechnical reliability analysis and design. To estimate the ACL reasonably and efficiently, we propose a micro-structure based numerical simulation method. The quartet structure generation set algorithm is used to generate stochastic numerical micro-structure of soils, and scanning electron microscope test of soil samples combined with digital image processing technique is adopted to obtain parameters needed in the QSGS algorithm. Then, 2-point correlation function is adopted to calculate the ACL based on the generated numerical micro-structure of soils. Results of a case study shows that the ACL can be estimated efficiently using the proposed method. Sensitivity analysis demonstrates that the ACL will become stable with the increase of mesh density and model size. A model size of $300{\times}300$ with a grid size of $1{\times}1$ is suitable for the calculation of the ACL of clayey soils.

Markov 연쇄 MCM을 이용한 마이크로 흐름센서 열전달 해석 (Thermal Transfer Analysis of Micro Flow Sensor using by Markov Chain MCM)

  • 차경환;김태용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.2253-2258
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    • 2008
  • 산화물 반도체 감지막이 동작온도에 따라 감응특성을 가지는 마이크로 흐름센서를 설계하기 위해서 통계적 수법에 기초한 Markov 체인 MCM을 이용하여 기초방정식을 정식화하고 마이크로 소자의 열 전달특성을 해석하였다. 계산 결과를 통하여 기존 유한차분법이 가지는 계산 정밀도와 차이가 없음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 Markov 체인 MCM을 활용하면 다양한 마이크로 소자의 열전달 특성과 같은 물리적 특성을 해석하고 설계하는데 유용할 것으로 판단된다.

1 차원 과도 전도와 정전기 방전 현상에 관한 포논 전달의 몬테 카를로 모사 (Monte Carlo Simulation of Phonon Transport in One-Dimensional Transient Conduction and ESD Event)

  • 오장현;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2165-2170
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    • 2007
  • At nanoscales, the Boltzmann transport equation (BTE) can best describe the behavior of phonons which are energy carriers in crystalline materials. Through this study, the phonon transport in some micro/nanoscale problems was simulated with the Monte Carlo method which is a kind of the stochastic approach to the BTE. In the Monte Carlo method, the superparticles of which the number is the weighted value to the actual number of phonons are allowed to drift and be scattered by other ones based on the scattering probability. Accounting for the phonon dispersion relation and polarizations, we have confirmed the one-dimensional transient phonon transport in ballistic and diffusion limits, respectively. The thermal conductivity for GaAs was also calculated from the kinetic theory by using the proposed model. Besides, we simulated the electrostatic discharge event in the NMOS transistor as a two-dimensional problem by applying the Monte Carlo method.

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등방성 난류에서 침강하는 무거운 입자의 거동 (On behavior of settling heavy particles in isotropic turbulence)

  • 정재달;여경민;이창훈
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.437-440
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    • 2006
  • Particle suspension is frequently observed in many natural flows such as in the atmosphere and the ocean as well as in various engineering flows. Recently, airborne micro or nano-scale particles in atmosphere attract much attention from environmental society since small particle cause serious environmental problems in the industrialized areas. Also, the characteristics of such heavy particles' behavior is quite different from its fluid particles because the inertia force and buoyance force acting on the heavy particles are different than those acting on fluid particles. Therefore, our studies is to investigate the characteristics of the behavior of heavy particles considering the inertia effect with or without gravity effect, but do not consider modification of turbulence by the particles, that is one-way interaction. We carried out direct numerical simulation of isotropic turbulence with particles under the Stokes drag assumption for a spherical particle. These results can be used in the development of a stochastic model for predicting particle's behavior.

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환승객을 고려한 버스 정류장 승객 대기 시뮬레이션: 청주 시외 버스 터미널 정류장 사례 연구 (Bus stop passenger waiting simulation considering transfer passengers: A case study at Cheongju Intercity Bus Terminal)

  • 이종성
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.217-228
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    • 2021
  • 버스카드를 활용한 통합 요금제 시행 이 후 대중교통 통행량 및 환승 통행량은 증가하였다. 이에 따라 버스운영에 있어서 환승객을 고려하는 것은 보다 중요해졌다. 기존 연구들에서는 환승객을 고려할 때 결정적 수리모델을 제안하여 승객과 버스의 확률적인 움직임을 반영하지 못하는 한계가 있었으나 본 연구에서는 미시 시뮬레이션 모델을 바탕으로 하여 보다 실제적인 버스 정류장 모델을 제안하였다. 제안한 시뮬레이션 모델을 기반으로 버스 도착 간격과 승객 대기 시간의 관계를 회귀 모델로 표현하였으며 환승객을 고려할 때와 고려하지 않을 때의 차이를 실증적으로 검증하였다. 또한 승객 대기 시간을 비용으로 변환하는 방법을 제안하고 이를 바탕으로 하여 최적 버스 도착 간격을 제안하였다. 연구에서 제안한 방법을 활용하면 버스 운영에 있어서 보다 현실을 반영한 상향식 의사결정을 가능하게 해줄 것으로 기대된다.

신호교차로 지체 산정 비교 (Comparison of Delay Estimates for Signalized Intersection)

  • 조준한;조용찬;김성호
    • 대한교통학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.67-80
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    • 2005
  • 신호교차로의 용량 및 서비스수준을 분석하는데 지체를 기본적인 평가척도로 이용하고 있다. 지금까지 연구되어진 다양한 지체모형은 비포화와 포화상태를 고려한 교통조건하에서 교차로 신혼운영전략 및 기하구조 개선에 중요한 척도로 이용되고 있다. 본 연구는 대기행렬모형, 충격파모형, 정상상태 확률적 모형, 시간종속 확률적 모형, 거시적 및 미시적 시뮬레이션 모형에 대한 지체를 비교 ${\cdot}$분석하였다. 분석결과를 보면, v/c ratio가 증가함에 딸 지체는 단조 증가형태를 띠고 있다. 비포화상태에서는 결정적모형과 확률적 모형의 지체 모두 비슷한 값으로 나타났으며, 포화상태에서는 1994 HCM모형을 제외하고는 모두 유사한 곡선의 패턴을 유지하면서 지체값은 어느정도 차이를 보이고 있다. 전통적인 대기행렬모형과 충격파모형은 이미 이론적으로 검증되었듯이 동일한 지체값이 나왔다. 정상상태 확률적 모형인 webster모형은 v/c-0.8이하에서는 2001 KHCM과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0에 가까울수록 무한대로 증가하는 경향을 보이고 있다. 시간종속 확률적 모형은 결정적 포화상태모형을 점근선으로 하여 지체를 산정하기 때문에 점진적으로 단조증가 형태를 띠로 있다. 거시결정적 시뮬레이션인 TRANSYT-7F의 두 모형인 link-wise simulation과 step-wise simulation은 v/c=1.0까지는 2001 KHCM모형과 거의 동일한 값을 나타냈으며, v/c=1.0 이상에서는 step-wise simulation이 상대적으로 높게 나타났다. 미시확률적인 시뮬레이션인 NETSIM모형은 개별차량간의 상호작용과 교통량 변화에 따른 미시적인 운전자 형태를 모사하기 때문에 다른 모형에 비해 낮게 나타났다. 또한 TRANSYST-7F와 NETSIM을 비교하였을 때 지체값의 차이가 크게 나타난 것은 차량 형태 알고리즘이 다르기 때문에 이를 비교한다는 것은 큰 의미가 없을 것으로 판단된다.