• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.108-116
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• 2005

1계 미분항이 포함되는 미분방정식의 수치해를 구하고자 할 때 중앙차분을 사용한 유한차분법이나 Galerkin법을 사용한 유한요소법은 그 해가 매우 불안하여 요소분할을 세밀하게 하여야만 해를 얻을 수 있다. 이러한 해의 불안 정성이 일어나는 이유는 대류항의 크기가 커질수록 후류에서의 경계조건이 해의 급격한 변화를 요구하는데 수치해가 급격한 변화에 적응하지 못하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 1970년대부터 upwind법이 개발되어 왔다. 본 논문은 1계 미분항이 표현되는 속도기전력이 발생하는 전자계 문제를 유한요소법을 이용하여 해석할 때 발생하는 해의 진동 문제를 해결하기 위해 Heinrich에 의해 제안된 upwind법을 적용하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권7호
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• pp.543-552
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• 2008

The diffraction of waves by three bottom fixed vertical circular cylinders is investigated by using the boundary element method. This method has been successfully applied to the isolated vertical circular cylinder and now is used to study the interaction between waves and multiple vertical cylinders. In this paper, a numerical analysis by the boundary element method is developed by the linear potential theory. The numerical analysis by the boundary element method is based on Green's second theorem and introduced to an integral equation for the fluid velocity potential around the vertical circular cylinders. To verify this method, the results obtained in present study are compared with the results computed by the multiple scattering method. The results of the comparisons show strong agreement. Also in this paper, several numerical examples are given to illustrate the effects of various parameters on the wave exciting force such are the separation distance, the wave number and the incident wave angle. This numerical computation method might be used broadly for the design of various offshore structures to be constructed in the future.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.442-449
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• 2004

This paper describes a new concept of finite element analysis, which is based on neural network based material models (NNCMs) without invoking any pre-chosen mathematical framework. NNCMs have several advantages over conventional constitutive models (CCMs) and once plugged in a finite element (FE) engine, can be used for FE analysis in a manner similar to CCMs. The paper demonstrates a FE framework in which NNCMs are incorporated and also proposes a strategy for data enhancement by invoking the assumption of isotropy of the material. It is shown through some illustrative examples that this provides a better training environment for a generalized NNCM in which stress and strain components are used as effects and cause. Form this study, it appears that there is a prima facia case for developing NNCMs for materials for which mathematical theories become too complex and a large number of material parameters and constants have to be identified or determined.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제23권2호
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• pp.65-92
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• 2019

We survey a recently developed immersed finite element method (IFEM) for the interface problems. The IFEM uses structured grids such as uniform grids, even if the interface is a smooth curve. Instead of fitting the curved interface, the bases are modified so that they satisfy the jump conditions along the interface. The early versions of IFEM [1, 2] were suboptimal in convergence order [3]. Later, the consistency terms were added to the bilinear forms [4, 5], thus the scheme became optimal and the error estimates were proven. For elasticity problems with interfaces, we modify the Crouzeix-Raviart based element to satisfy the traction conditions along the interface [6], but the consistency terms are not needed. To satisfy the Korn's inequality, we add the stabilizing terms to the bilinear form. The optimal error estimate was shown for a triangular grid. Lastly, we describe the multigrid algorithms for the discretized system arising from IFEM. The prolongation operators are designed so that the prolongated function satisfy the flux continuity condition along the interface. The W-cycle convergence was proved, and the number of V-cycle is independent of the mesh size.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.418-428
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• 2007

Boussinesq 방정식에 의한 파랑전파의 계산과정 중 파랑의 비선형 상호작용 및 쇄파발생에 의하여 수치잡음이 흔히 발생하며 이 잡음을 적절히 제어하지 않을 경우 해가 급속히 발산하게 된다. 본 연구에서는 계산 중간과정에 주기적으로 적용하여 수치잡음을 제거하기 위한 세가지 형태의 저파수통과 필터(FFT 필터, 가우스 필터, 그리고 Shapiro 필터)의 특성에 대하여 고찰하였다. 경사면 파동장에 대한 기존의 수리실험 결과와 본 수치해석 결과를 비교하고 각 필터의 잡음 제거효과, 주 시그널의 보존성, 그리고 계산 소요시간에 대하여 검토하였다. 그 결과, Shapiro 필터의 매개변수(필터 요소수와 통과수, 그리고 필터적용주기)를 적절히 설정함으로써 계산의 정확성과 효율성을 잘 달성할 수 있는 것으로 나타났다. 적정한 매개변수 선정을 위해서는 다소의 시행착오적 계산이 요구되나 대체적으로 필터 요소수 4에 대하여 50이내의 필터 통과수와 $100{\sim}200$ 시간스텝 정도의 적용주기가 타당한 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제19권1호
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• pp.54-60
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• 2000

고차모드를 고려하여 단순확장관을 해석한 많은 선행연구가 이루어 졌고, 이러한 연구는 모드적합법, 속도포텐셜법, 유한요소법으로 분류할 수 있다. 이들 중 모드적합법은 동심관형확장관을 해석하는 데 유용하다. 일반적으로 입·출구의 단면적이 중간확장관의 단면적보다 작으므로 입·출구에 고려하는 고차모드의 개수는 중간확장관에 고려하는 고차모드의 개수보다 작을 수 있다. 그러나 모드적합법은 입·출구와 중간확장관에 같은 개수의 고차모드를 사용하여야 한다. 그래서 입·출구에 불필요한 고차모드를 포함하게 되어 계산시간을 늘이는 결과를 초래한다. 본 논문에서는 입구, 중간확장관 그리고 출구에 각각 임의의 고차모드의 개수를 선택할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 그리고 이 방법의 정확성을 검증하기 위하여 전통적인 모드적합법, 유한요소법과 비교하였고, 이 새로운 방법이 계산시간을 줄일 수 있다는 것을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권4호통권70호
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• pp.405-416
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• 2005

본 연구에서는 경수로용 핵연료집합체의 전체지지격자(Full Size Grid)와 부분지지격자(Small Size Grid)에 대한 정적 좌굴강도 실험과 전체 지지격자와 부분지지격자를 구성하는 지지격자판(Grid Strap)에 대한 정적 좌굴해석을 수행하여 지지격자의 좌굴특성을 분석하였으며, 분석결과를 이용하여 전체지지격자와 부분지지격자에 대한 좌굴하중값의 예측 가능성을 평가하였다. 좌굴강도 실험은 웨스팅하우스형 연료의 $17{\times}17$셀을 갖는 전체지지격자와 $1{\times}1,\;1{\times}2,\;1{\times}3,\;1{\times}4,\;1{\times}5,\;1{\times}17\;,2{\times}1,\;2{\times}2,\;2{\times}3,\;2{\times}9,\;2{\times}17,\;3{\times}17$ 등의 셀을 갖는 부분지지격자에 대하여 수행하였으며, 실험결과를 이용하여 지지격자의 좌굴강도와 지지격자의 행(rows)과 열(columns) 사이의 관계식을 제시하였다. 좌굴강도 해석은 범용 유한요소해석코드인 ANSYS를 이용하여 수행하였으며, 해석결과를 이용하여 지지격자의 좌굴특성을 분석하고 실험결과와 비교평가 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.26-34
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• 2003

본 논문에서는 이동최소자승 근사법 등의 무요소 근사법을 이용하여 유한요소모델 절점의 연결성과 무관하게 유한요소 절점을 자유로이 활성화시킬 수 있는 절점활성화 기법을 제안하고, 제안된 방법의 타당성을 고찰하기 위해 일관성 조건, 수치해의 유계성 등에 대한 이론적 고찰을 수행한다. 제안된 절점활성화 기법을 이용하면 많은 수의 유한요소 절점 중 관심이 있는 일부 절점만을 선택, 활성화시켜 이들만을 미지수로 이용하여 문제를 해석할 수 있기 때문에 설계 및 재해석을 효율적으로 수행할 수 있다.

• 설비공학논문집
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• 제5권4호
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• pp.285-294
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• 1993

An oscillatory motion of natural convection in a two-dimensional square enclosure fitted with a horizontal partition is investigated numerically. The enclosure was composed of the lower hot and the upper cold horizontal walls and the adiabatic vertical walls, and a partition was positioned perpendicularly at the mid-height of one vertical insulated wall. The governing equations are solved by using the finite element method with Galerkin method. The computations were carried out with the variations of the partition length and Rayleigh number based on the temperature difference between two horizontal walls and the enclosure height with water(Pr=4.95). As the results, an oscillatory motion of natural convection has perfectly shown the periodicity with the decrease of Rayleigh number, and the stability was reduced to a chaotic state with the increase of Rayleigh number. The period of oscillation gets shorten with the decrease of the partition length and the increase of Rayleigh number. The frequency of oscillation obtained by the variations of stream function is more similar to the experimental results than that of the average Nusselt number. The stability of oscillation grows worse with the increase of Rayleigh number. The transition Rayleigh number for the chaos is gradually decreased with the increase of the partition length.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 1983년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.41-44
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• 1983

In this paper, an RC active filter having 6th-order Baud pass characteristics using single amplifier by 게-BP transformation is proposed and designed. The number of element is minimized as possible as and experimental results are reasonably good.