특이점분포법의 표면적분항의 해석적 계산

Analytical Evaluation of the Surface Integral in the Singularity Methods

평면판 요소에 균일한 혹은 선형적인 세기를 갖는 쏘오스 또는 다이폴이 분포된 경우, Stokes 정리를 이용하여, 표면 특이점 분포방법에서 나타나는 표면 적분식을 선적분 형태로 변환할 수 있다. 더우기 판요소가 다각형인 경우, 유기 포텐시얼과 유기속도를 구하기 위한 이 선적분의 closed-forms을 유도하였다. 이들 적분식의 해석적 계산을 통해 계산시간을 단축하고 수치해의 정도를 향상시킬 수 있을 것이다. 몇개의 계산예를 통해 해석적 적분 계산이 수치적 적분보다 우수함을 알 수 있다.

For a planar curve-sided paned with constant or linear density distributions of source or doublet in the singularity methods, Cantaloube and Rehbach(1986) show that the surface integral can be transformed into contour integral by using Stokes' formulas. As an extension of their formulations, this paper deals with a planar polygonal panel for which we derive the closed-forms of the potentials and the velocities induced by the singularity distributions. Test calculations show that the analytical evaluation of the closed-forms is superior to numerical integration(suggested by Cantaloube and Rehbach) of the contour integral. The compact and explicit expressions may produce accurate values of matrix elements of simultaneous linear equations in the singularity methods with much reduced computer tiome.