• Title/Summary/Keyword: 격자망

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Numerical Analysis of Two-Dimensional Flow using Cut-cell method (Cut-cell 기법을 이용한 2차원 흐름의 수치해석)

  • Kim, Hyung-Jun;Kim, Su-Jin;Lee, Seung-Oh;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1258-1262
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    • 2007
  • 수치해석분야에서 가장 난해한 부분은 복잡한 지형을 표현할 수 있는 격자망을 쉽고 간편하게 생성하고 수치모형에 적용하는 것이다. 가장 쉽고 널리 적용되던 직사각형격자망의 한계를 극복하기 위하여 곡선좌표계를 이용하거나, 삼각형 또는 사각형의 불규칙 격자망을 적용하여 복잡한 지형을 표현하는 연구들이 시도되었다. 그러나, 곡선좌표계를 이용하여 지배방정식을 변환하는 방법은 지배방정식이 매우 복잡하고 수치모형의 구성이 난해하며, 불규칙 격자망을 이용한 방법은 계산영역을 적절히 표현하는 격자망을 구성하기 위해서 상당한 노력과 시간이 소요되는 단점이 있다. 이에, 직사각형의 격자망과 비구조 격자망의 장단점을 보완하여 수치격자 구성이 간편하고 지형을 정확히 표현할 수 있는 기법에 대한 연구가 필요한 단계에 이르게 되었다. 본 연구에서는 직사각형 격자를 기본으로 지형을 따라 계산격자를 분할하는 기법인 cut-cell기법을 이용하여 계산격자망을 구성하고, 그 적용성을 검토하였다.

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Development of Graphic User Interface for the Analysis of Horizontally Two-dimensional Open Channel Flow (평면 2차원 흐름 해석을 위한 GUI 개발)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il Hwan;Han, Jong Hyeong;Oh, Jeong-hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.264-264
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    • 2019
  • 개수로 흐름 해석을 위해 수치모형을 적용할 때 반드시 거쳐야 하는 과정이 격자망을 구성하는 일이다. 불규칙한 형상의 자연수로를 모의할 때 격자망 생성은 쉬운 일이 아니며, 따라서 가시적으로 격자망 생성을 돕고, 격자망의 수정도 용이한 도구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 수심적분된 흐름방정식을 지배방정식으로 하여 개수로 흐름 해석을 용이하게 하고자 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 개발하였으며, 이를 소개하고자 한다. 격자망은 기본적으로 사각형과 삼각형 요소로 구성될 수 있으며, 유한차분모형 등에서는 정형사각형 격자망을, 유한요소모형에서는 비정형 사각형 및 삼각형 격자망 또는 혼합망을 생성시킬 수 있다. 이산점(scatter points)이나 절점(node points)을 생성하거나 기존의 자료를 불러들여 삼각망 또는 사각망을 형성시킬 수 있으며, 연속선(polylines)을 작성하여 형성된 폐다각형(polygones)을 이용하여 정규 또는 비정규의 삼각망 또는 사각망을 형성시킬 수 있다. 또한 두 점사이를 선형 또는 반원 형태로 편향 정도(biased value)를 설정하여 원하는 개수만큼 나눌 수 있도록 하여, 보다 효율적인 격자형성이 가능토록 하였다. 기존 상용 프로그램에서 작성된 격자를 불러들여 활용 가능하며, 백그라운드 이미지로 지형도나 위성사진을 띄어놓고 이미지 상에서 격자를 형성할 수도 있다. 기본적으로 마우스를 이용하여 화면의 이동, 확대 및 축소와 점, 선, 요소의 생성 및 선택이 가능하다. 본 프로그램은 Qt와 modern OpenGL을 바탕으로 제작되었으며, 마이크로소프트사의 windows 뿐만 아니라 Mac OS, Linux 버전의 설치 파일 작성이 가능하다.

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Development of an Automatic Mesh-Generation Program in Irregular Domains (불규칙영역에서의 격자망 자동발생 프로그램의 개발)

  • 김성희;권순국
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.37 no.2
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    • pp.21-30
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    • 1995
  • In order to save time and efforts in generating finite element meshes in irregular houndaries of domains, it is needed to develop an automatic mesh-generator which can hoth promote the accuracy of solutions and reduce the run-time in operating finite ele- ment models. In this study, the advancing front technique of triangular mesh generation and the transforming technique from triangular meshes to quadrilateral meshes were used to de- velop a computer program for the automatic triangular and quadrilateral meshes in the mixed shape. Furthermore, to enhance the quadrilateral mesh quality, the techniques of Laplancian smoothing and interior mesh modification were employed. The mesh genera- tor was applied to evaluate its applicability to irregular and complex geometries such as Nakdong river bay. In has hoen shown that the automatic mesh generator developed is capable of automatically generating meshes for irreguiar and complex geometries with high qualities of meshes and with the simple input data of arbitrarily specified nodal spacing in bound- aries.

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Numerical Simulation of Groundwater Discharge Into a Tunnel (터널 지하수 유출량 산정을 위한 수치모델)

  • Jeong, Jae-Hyeon;Koo, Min-Ho
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.25 no.3
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    • pp.369-376
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    • 2015
  • Numerical models simulating groundwater flow are often used to estimate groundwater discharge into a tunnel. In designing numerical models, the grid size should be carefully considered to ensure that groundwater discharge is accurately predicted. However, several recent studies have employed various grid sizes without providing an adequate explanation for their choice. This paper suggests the optimal grid size based on a comparison of numerical models with analytical solutions. Discrepancies between numerical and analytical solutions result from the effect of model boundaries as well as the grid size. By nullifying boundary effects, the errors solely associated with the grid size could be analyzed. The optimal grid size yielding accurate numerical solutions was thus derived. The suggested relationship between tunnel radius and optimal grid size is analogous to the relationship between the equivalent well block radius and grid size.

An Analysis of the Flow Characteristics in Meandering Channels Due to Constructed Grid (격자 구성에 따른 만곡수로의 흐름특성 분석)

  • Park, Seong-Soo;Yoo, Je-Seon;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1757-1760
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유한요소 모델인 RMA-2를 이용하여 격자의 구성방법에 따른 만곡수로에서의 흐름특성분석을 비교하였다. 수치모의는 격자구성에 따라 균일격자망의 모형과 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형에 대하여 실시하였다. 균일 격자망의 모형은 직선부에서는 가로세로비율에 따라 직사각형 격자를 구성하였고 곡선부에서는 곡률구간을 일정한 각도로 나누어 구성하였으며, 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형은 격자간의 직교성을 만족하도록 구성하였다. 본 연구의 수치 모의는 Shukry(1950)의 $180^{\circ}$ 만곡수로실험과 동일한 조건으로 실시하였으며 각 지점에서의 합성 유속분포를 실험값과 비교하였다. 실험결과, 만곡부에서 타원형 편미분 방정식을 이용한 모형의 수치모의 결과는 균일격자를 이용한 모형에 비해 실험값과 잘 일치함을 알 수 있었다.

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Analysis of Flowaccumulation Threshold Value to Extract Stream Network from DEM (DEM으로부터 하천망 추출을 위한 흐름누적 임계값의 분석)

  • 김연준;양인태
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.20 no.3
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    • pp.255-264
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    • 2002
  • The topography is recognized as an important factor in determining the streamflow response of watershed to precipitation. In watershed analysis, stream networks are very important parameters. Each DEM grid size and flowaccumulation threshold value of drainage accumulation matrix have influence on stream networks extracted by using grid DEM. Therefore, stream networks extracted from DEM varies with each DEM grid size and flowaccumulation threshold value. Generally, small threshold values will generate more detailed stream network with higher drainage density High threshold values will generate coarser stream networks. In this paper, total stream length in the study area was used to calculate the flowaccumulation threshold value by each DEM grid size. Stream network was derived by each DEM grid size, which is applied flowaccumulation threshold value. Regression equation was derived by correlation between flowaccumulation threshold value and each DEM grid size.

Optimal Mesh Size in Three-Dimensional Arbitrary Lagrangian-Eulerian Method of Free-air Explosions (3차원 Arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 사용한 자유 대기 중 폭발 해석의 최적 격자망 크기 산정)

  • Yena Lee;Tae Hee Lee;Dawon Park;Youngjun Choi;Jung-Wuk Hong
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.36 no.6
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    • pp.355-364
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    • 2023
  • The arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method has been extensively researched owing to its capability to accurately predict the propagation of blast shock waves. Although the use of the ALE method for dynamic analysis can produce unreliable results depending on the mesh size of the finite element, few studies have explored the relationship between the mesh size for the air domain and the accuracy of numerical analysis. In this study, we propose a procedure to calculate the optimal mesh size based on the mean squared error between the maximum blast pressure values obtained from numerical simulations and experiments. Furthermore, we analyze the relationship between the weight of explosive material (TNT) and the optimal mesh size of the air domain. The findings from this study can contribute to estimating the optimal mesh size in blast simulations with various explosion weights and promote the development of advanced blast numerical analysis models.

A Algorithm on Optimizing Traffic Network by the Control of Traffic Signal Timing (교통신호등 제어를 통한 교통망 최적화 알고리즘)

  • An, Yeong-Pil;Kim, Dong-Choon;Na, Seung-kwon
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.21 no.5
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    • pp.472-478
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    • 2017
  • In this paper, we deals with optimizing traffic signal timing in grid networks by using a network topology design method. Optimizing traffic signal timing includes minimizing delay time delay between departure and destination by interlocking straight traffic signal in the minimum spanning tree(MST). On the assumption that users of network abide by the paths provided in this paper, this paper shows optimizing traffic signal timing in grid networks. the paths provided in this paper is gathered by using Dijkstra algorithm used in computer networks. The results indicate minimizing delay time of passing through the grid network and interlocking traffic signal in the grid network.

A Study on the Way of ROK's GIG Construction to enable NCW (NCW 구현을 위한 한국군 GIG 구축 방향에 관한 연구)

  • Kim, Hye-Lyeong;Choi, Sang-Yeong
    • Journal of the military operations research society of Korea
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    • v.34 no.3
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    • pp.53-66
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    • 2008
  • Information Grid that connects Sensor Grid and Shooter Grid with network is the core infrastructure to enable the NCW concept. The U.S. DoD(Department of Defense) has developed the GIG(Global Information Grid) as the Information Grid that connects all of the DoD mission areas. Then the U.S. DoD has incrementally constructed GIG. In this respect, the case of the U.S. DoD's GIG construction refers to materializing ROK Information Grid concept. Therefore we studied the U.S. DoD's GIG construction trend and analyzed ROK's GIG construction trend. In result this paper proposes the way to develop and construct ROK's GIG.

Estimation of optimal CAPPI grid size using rainfall-runoff model (강우-유출 모형을 이용한 CAPPI의 적정 격자크기 추정)

  • Lee, Won-Geun;Kim, Soo-Young;Jung, Young-Hun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.43-46
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    • 2010
  • 본 연구는 강우-유출모형을 이용하여 레이더 반사도(CAPPI)의 격자 크기에 따른 유출량 오차를 추정하여 적절한 레이더 격자망 크기를 알아보고자 한다. 현재 레이더 격자 크기의 선정 기준은 명확하게 결정되어 있지 않지만, 통상적으로 바람의 영향을 고려하여 격자크기를 4km ${\times}$ 4km를 선정하고 있다. 이런 격자 크기의 결정방법은 바람의 영향만을 고려하였기 때문에 수문학적 적용에 있어 한계점을 가지고 있다. 따라서 강우-유출모형인 SWAT을 이용하여 레이더 격자의 크기를 변화에 따른 유출량의 영향을 파악하고자 한다.

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