• 제목/요약/키워드: 갤러킨 방법

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Taylor-Galerkin/level-set 방법을 이용한 자유 표면의 병렬 유한 요소 해석 (Parallel finite element simulation of free surface flows using Taylor-Galerkin/level-set method)

  • 안영규;최형권;조명환;유정열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2558-2561
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    • 2008
  • In the present study, a parallel Taylor-Galerkin/level set based two-phase flow code was developed using finite element discretization and domain decomposition method based on MPI (Message Passing Interface). The proposed method can be utilized for the analysis of a large scale free surface problem in a complex geometry due to the feature of FEM and domain decomposition method. Four-step fractional step method was used for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations and Taylor-Galerkin method was adopted for the discretization of hyperbolic type redistancing and advection equations. A Parallel ILU(0) type preconditioner was chosen to accelerate the convergence of a conjugate gradient type iterative solvers. From the present parallel numerical experiments, it has been shown that the proposed method is applicable to the simulation of large scale free surface flows.

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병진 및 회전 감쇠동흡진기를 사용한 보의 진동저감 (Beam Vibration Suppression with Translational and Rotational Damped Dynamic Vibration Absorbers)

  • 박성규;이시복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권6_spc호
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    • pp.721-728
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    • 2016
  • The combined rotational and translational dynamic vibration absorbers (DVA) with no dampers for the beam vibration control can effectively isolate the vibration within the external excitation force region. This paper investigates the damping efficacy for the combined rotational and translational dynamic vibration absorbers to impose some robustness to the DVA system for the excitation force frequency variation. The beam is assumed to be subjected to a concentrated harmonic excitation force. The solution to the problem is found based on Galerkin method.

복수 부가질량을 갖고 유동유체에 의한 수직외팔 파이프의 동적안정성에 관한 실험적 검증 (Experimental Verification on Dynamic Stability of a Vertical Cantilevered Pipe with Attached Masses Conveying Fluid)

  • 김삼일;정승호;류봉조
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.208-215
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    • 2001
  • The paper presents both theoretical and experimental study fur dynamic instabilities of a vortical cantilevered pipe with two attached lumped masses conveying fluid. The two attached lumped masses can be considered as valves or some mechanical paras in real pipe systems. Eigenvalue behaviors depending on the flow velocity are investigated for the change of Positions and magnitudes of an attached lumped mass and a tip mass. In order to verify appropriate of numerical solutions, experiments were accomplished. Theoretical predictions have a good agreement with experimental ones.

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Galerkin 유한요소법을 이용한 철근콘크리트 슬래브의 열전달해석 및 실험 (Heat Transfer Analysis and Experiments of Reinforced Concrete Slabs Using Galerkin Finite Element Method)

  • 한병찬;김윤용;권영진;조창근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.567-575
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    • 2012
  • 이 연구는 실험과 병행 화재에 노출된 철근콘크리트 구조물의 갤러킨 유한요소해석 방법을 제시하였다. 이 방법은 비선형 비정상 온도분포해석에 관한 것으로 2차원 삼각형 요소에 대한 해석기법을 구축하였다. 해석기법의 검증을 위하여 실규모 철근콘크리트 슬래브에 대한 내화실험을 실시하였으며, 실험 결과와의 비교를 통해 해석기법의 유효성을 확인하였다. 또한 콘크리트 부재의 내화성능에 대한 실험 결과를 분석하였다. 변수분석에서는 화재규모, 콘크리트의 온도의존성 열적특성값, 콘크리트의 함수율이 콘크리트의 내화성능에 미치는 영향을 평가하였다. 이 연구에서 구축된 수치해석모델은 다양한 화재규모와 대류, 복사 경계조건, 재료의 온도의존성 열적특성값을 자유롭게 고려할 수 있다. 또한 이 논문에서는 콘크리트 슬래브를 대상으로 표준화재곡선을 대상으로만 분석하였지만 관련된 철근콘크리트 기둥 골조 해석에 용이하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

고차 정확도 수치기법의 GPU 계산을 통한 효율적인 압축성 유동 해석 (EFFICIENT COMPUTATION OF COMPRESSIBLE FLOW BY HIGHER-ORDER METHOD ACCELERATED USING GPU)

  • 장태규;박진석;김종암
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.52-61
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    • 2014
  • The present paper deals with the efficient computation of higher-order CFD methods for compressible flow using graphics processing units (GPU). The higher-order CFD methods, such as discontinuous Galerkin (DG) methods and correction procedure via reconstruction (CPR) methods, can realize arbitrary higher-order accuracy with compact stencil on unstructured mesh. However, they require much more computational costs compared to the widely used finite volume methods (FVM). Graphics processing unit, consisting of hundreds or thousands small cores, is apt to massive parallel computations of compressible flow based on the higher-order CFD methods and can reduce computational time greatly. Higher-order multi-dimensional limiting process (MLP) is applied for the robust control of numerical oscillations around shock discontinuity and implemented efficiently on GPU. The program is written and optimized in CUDA library offered from NVIDIA. The whole algorithms are implemented to guarantee accurate and efficient computations for parallel programming on shared-memory model of GPU. The extensive numerical experiments validates that the GPU successfully accelerates computing compressible flow using higher-order method.

라게르 함수를 이용한 유전체의 전자파 과도산란 해석 (Analysis of Transient Electromagnetic Scattering from Dielectric Objects using Laguerre Polynomials)

  • 정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.458-465
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    • 2003
  • 본 논문에서는 3차원 유전체로부터의 전자기 과도 응답을 해석하기 위하여 시간 영역 전장 적분방정식을 이용한 새로운 해법을 제안한다. 이를 위하여 공간 및 시간 시험 과정으로 분리한 갤러킨 방법을 적용한다. 3차원임의 형태의 유전체 표면을 삼각형으로 분할한 다음, 공간에 대한 등가 전류의 전개 및 시험 함수로서 삼각형 벡터 함수를 사용한다. 시간 영역의 미지 계수를 라게르 함수로부터 유도된 기저함수로 근사하며, 이 함수를 시간 영역의 시험 함수로도 사용한다 제안된 방법에 의하여 계산된 등가 전류 및 원거리장의 수치 결과들을 제시한다.

시간영역 PMCHW 적분식을 이용한 3차원 유전체의 전자파 과도 산란 해석 (Analysis of Transient Electromagnetic Scattering from 3-Dimensional Dielectric Objects by using Time-Domain PMCHW Integral Equation)

  • 정백호;서정훈;한상호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1096-1103
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    • 2003
  • 본 논문에서는 시간영역 PMCHW 적분방정식을 이용하여 3차원 유전체로부터의 전자기 과도 응답을 해석하기 위한 새로운 해법을 제안한다. 이를 위하여 공간 및 시간 시험 과정으로 분리한 갤러킨 방법을 적용한다. 3차원 임의 형태의 유전체 표면을 삼각형으로 분할한 다음, 공간에 대한 등가전류의 전개 및 시험 함수로서 삼각형 벡터 함수를 사용한다. 시간영역의 미지 계수를 라게르 함수로부터 유도된 기저함수로 근사하며, 이 함수를 시간영역의 시험함수로도 사용한다. 제안된 방법에 의하여 계산된 유전체의 등가전류 및 원거리장의 수치 결과들을 보인다.

모먼트법을 이용한 스파이럴 안테나의 해석 및 설계 (Analysis and Design of a Spiral Antenna using Moment Method)

  • 한정세;이갑수;박병우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.857-871
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    • 1994
  • 본 논문에서는 스파이럴 암폭이 넓은 경우와 좁은 경우, 곡률이 큰 경우와 작은 경우에 대한 스파이럴 안테나를 모먼트법을 이용하여 해석하였다. 그 방법은 안테나를 N개 선소로 분할하고 갤러킨 방법을 이용하여 각 선소의 전류분포를 구하고, 방사패턴을 계산한 다음 이들을 실험 결과와 비교하였다. 안테나의 이득이 주파수에 따란 +_ 5dB 이내로 변화가 있는 것은 밸런과 안테나간의 접속에서 나타나는 반사손실에 의한 것이다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여, 본 스파이럴 안테나의 광대역 무지향 특성을 확인하였다.

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고속 흐름에서의 충격파와 난류경계층의 상호작용에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Shock Wave Turbulent Boundary Layer Interactions in High-Speed Flows)

  • 문수연;손창현;이충원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권3호
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    • pp.322-329
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    • 2001
  • A study of the shock wave turbulent boundary layer interaction is presented. The focus of the study is the interactions of the shock waves with the turbulent boundary layer on the falt plate. Three examples are investigated. The computations are performed, using mixed explicit-implicit generalized Galerkin finite element method. The linear equations at each time step are solved by a preconditioned GMRES algorithm. Numerical results indicate that the implicit scheme converges to the asymptotic steady state much faster than the explicit counterpart. The computed surface pressures and skin friction coefficients display good agreement with experimental data. The flowfield manifests a complex shock wave system and a pair of counter-rotating vortices.

스펙트럼 배치방법에 의한 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 유연성 실린더의 안정성 분석 (Dynamic Stability of a Flexible Cylinder Subjected to Inviscid Flow in a Coaxial Cylindrical Duct Based on Spectral Method)

  • Sim, Woo-Gun;Bae, Yoon-Yeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.212-224
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    • 1994
  • 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 동심인 유연성 실린더의 안정성을 분석하기 위하여 수치해석적방법이 개발되었다. 진동하는 실린더에 작용하는 비정상·비점성 유체유발력을 스펙트럼 배치방법을 사용하여 지배방정식을 단순화시키지 않음으로서 더 정밀하게 예측하였다. 본 수치해석이론은 기존의 퍼텐샬이론과 비해 비교적 넓은 환의 경우와 짧은 실린더의 경우에도 적용할 수 있다. 비점성유동의 지배방정식은 라플라스방정식으로부터 구하였다. 유체유동과 결부된 실린더의 유동방정식은 갤러킨의 방법에 의하여 불연속방정식으로 표시되며 이로부터 계의 운동특성을 검토하였다. 계가 좌굴현상에 의하여 안정성을 잃는 임계유속에 대한 환의 간격과 실린더의 길이의 영향이 검토되었다. 수치해석방법을 입증하기 위하여 얇은 막 근사이론에 근거를 두고 호프슨이 제안한 퍼텐샬이론을 개선하였다. 계의 안정성과 동적특성을 수치해석방법에 의하여 예시하였고 기존의 이론과 본 연구에서 제안된 근사법으로 구한 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 무차원화된 임계유속은 환의 간격이 넓을수록 실린더의 길이 가 짧을수록 증가함을 보였다.

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