• Title/Summary/Keyword: 경계 조건

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Delft-3D Simulation using Open Boundary Condition in Delft Dashboard (Delft Dashboard 개방경계조건을 이용한 Delft-3D 수치모의)

  • Kwon, Kab Keun;Kim, Jin;Kim, Gun Hyeong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.210-210
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    • 2021
  • Delft Dashboard는 유동모델을 위한 오픈소스 프로그램으로 로컬 및 글로벌 데이터 세트를 사용하여 다수의 입력 매개변수를 신속하게 생성, 편집하고 모델 내 입력을 시각화하도록 설계된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 이다. 특히 Delft Dashboard에 제공하는 개방경계조건을 이용하면 격자영역을 인식하여 개방경계를 자동으로 분배 및 지정하고, 각 개방경계 위치에서 분조별 조석조화상수 값도 산출되므로 유동 모델의 편의성을 증대시킬 수 있지만 상황에 따라 적합하게 경계를 분배하여 개방경계로 지정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Delft Dashboard에서 제공하는 개방경계조건 중 TPXO 8.0을 이용한 Delft-3D 해수유동 수치모의를 수행하여 개방경계조건이 결과에 미치는 영향을 분석하였다. TPXO 8.0의 경우 격자영역에서 개방경계조건을 설정할 때 사용자가 경계조건에 포함될 격자 수를 지정하면 전체 격자경계에서 격자 수에 해당하는 만큼 경계를 나누어 개방경계를 지정하고 각 개방경계 위치에서의 분조별 조석조화상수값을 산출한다. 특히 격자 수에 따라 개방경계로 지정되는 정도에 따른 영향을 분석하기 위하여 인위적으로 경계를 다양하게 분배하여 개방경계를 지정한 후 수치모의에 적용하였다. 수치모의는 동해안 고리원전 인근을 대상으로 격자 생성 후 Delft Dashboard TPXO 8.0을 이용하여 전술된대로 다양한 개방경계조건을 생성하였고 이를 Delft-3D내 적용하여 해수유동 모의를 수행하였다. 각 개방경계 조건별 초기 수면 변위 분석 및 인근 조위관측소의 관측값의 비교를 통해 개방경계조건이 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다.

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Application and Improvement of Complex Frequency Shifted Perfectly Matched Layers for Elastic Wave Modeling in the Frequency-domain (주파수영역 탄성파모델링에 대한 CFS-PML경계조건의 적용 및 개선)

  • Son, Min-Kyung;Cho, Chang-Soo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.15 no.3
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    • pp.121-128
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    • 2012
  • Absorbing boundary conditions are used to mitigate undesired reflections that can arise at the model's truncation boundaries. We apply a complex frequency shifted perfectly matched layer (CFS-PML) to elastic wave modeling in the frequency domain. Modeling results show that the performance of our implementation is superior to other absorbing boundaries. We consider the coefficients of CFS-PML to be optimal when the kinetic energy becomes to the minimum, and propose the modified CFS-PML that has the CFS-PML coefficient ${\alpha}_{max}$ defined as a function of frequency. Results with CFS-PML and modified CFS-PML are significantly improved compared with those of the classical PML technique suffering from large spurious reflections at grazing incidence.

Finite Element Analysis with Paraxial Boundary Condition (파진행 문제를 위한 Paraxial 경계조건의 유한요소해석)

  • Kim, Hee-Seok;Lee, Jong-She
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.303-309
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    • 2007
  • For the propagation of elastic waves in unbounded domains, absorbing boundary conditions at the fictitious numerical boundaries have been proposed. In this paper we focus on both first and second order paraxial boundary conditions(PBCs) in the framework of variational approximations which are based on paraxial approximations of the scalar and elastic wave equations. We propose a penalty function method for the treatment of PBCs and apply these into finite element analysis. The numerical verification of the efficiency is carried out through comparing PBCs with Lysmer-Kuhlemeyer's boundary conditions.

타원형 완경사 모형에서의 고차원 무반사 경계조건에 관한 연구

  • ;M. B. Abbott;M. W. Dingemans
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1992.08a
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    • pp.72-76
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    • 1992
  • 평면파 수치모형 해석시 가상경계에 평행한 입사각을 갖거나, 다방향의 입사파가 가상경계로 동시에 입사되는 경우에는 무처리 시 수치 반사가 발생되므로 해에 악영향을 미친다. 따라서 이러한 경우에 대해 가상경계에서 파랑 Energy 투명하게 통과시키는 고차원 무반사 경계조건에 대해 연구하였다. 이들 조건식의 수학적 안정성을 분석하기 위해 phperbolic system에서 normal-mode 분석을 수행하였다. 1차 및 2차의 고차원 무반사 경계조건을 Galerkin 가중잔차법을 이용 유한요소 모형에 적용하였으며 이들에 대한 특성을 시험하기 위해 수치실험을 실시하였다.

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Analysis of Connecting Rod Bearings Using Mass-Conserving Boundary Condition (유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석)

  • 김병직;김경웅
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1996.04b
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    • pp.75-79
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    • 1996
  • 유량 보존 경계 조건을 적용하여 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석을 수행하였다. 레이놀즈 경계 조건을 적용하는 경우에 비하여 최소 유막 두께, 동력 손실율과 축방향 유량은 더 작게, 최대 유막 압력은 더 크게 예측되었다. 유량 보존 경계 조건을 적용한 경우 축 방향으로의 공급 유량과 방출 유량이 거의 균형을 이루었다. 물리적으로 타당한 유량 보존 경계 조건을 적용한 커넥팅 로드 베어링의 성능 해석으로 얻어진 동력 손실율과 축 방향 유량을 이용하면, 윤활제의 온도 상승과 그에 따른 점도 변화를 좀 더 정확하게 예측 할 수 있을 것으로 기대된다.

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Boundary conditions for Time-Domain Finite-Difference Elastic Wave Modeling in Anisotropic Media (이방성을 고려한 시간영역 유한차분법 탄성파 모델링에서의 경계조건)

  • Lee, Ho-Yong;Min, Dong-Joo;Kwoon, Byung-Doo;Lim, Seung-Chul;Yoo, Hai-Soo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.11 no.2
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    • pp.153-160
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    • 2008
  • Seismic modeling is used to simulate wave propagation in the earth. Although the earth's subsurface is usually semi-infinite, we cannot handle the semi-infinite model in seismic modeling because of limited computational resources. For this reason, we usually assume a finite-sized model in seismic modeling. In that case, we need to eliminate the edge reflections arising from the artificial boundaries introducing a proper boundary condition. In this study, we changed three kinds of boundary conditions (sponge boundary condition, Clayton and Engquist's absorbing boundary condition, and Higdon's transparent boundary condition) so that they can be applied in elastic wave modeling for anisotropic media. We then apply them to several models whose Poisson's ratios are different. Clayton and Engquist's absorbing boundary condition is unstable in both isotropic and anisotropic media, when Poisson's ratio is large. This indicates that the absorbing boundary condition can be applied in anisotropic media restrictively. Although the sponge boundary condition yields good results for both isotropic and anisotropic media, it requires too much computational memory and time. On the other hand, Higdon's transparent boundary condition is not only inexpensive, but also reduce reflections over a wide range of incident angles. We think that Higdon's transparent boundary condition can be a method of choice for anisotropic media, where Poisson's ratio is large.

A Study on Diffusion Approximations to Neutron Transport Boundary Conditions (중성자 수송경계조건의 확산근사에 대한 연구)

  • Noh, Taewan
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.16 no.2
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    • pp.203-209
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    • 2018
  • To correctly predict the neutron behavior based on diffusion calculations, it is necessary to adopt well-specified boundary conditions using suitable diffusion approximations to transport boundary conditions. Boundary conditions such as the zero net-current, the Marshak, the Mark, the zero scalar flux, and the Albedo condition have been used extensively in diffusion theory to approximate the reflective and vacuum conditions in transport theory. In this paper, we derive and analyze these conditions to prove their mathematical validity and to understand their physical implications, as well as their relationships with one another. To show the validity of these diffusion boundary conditions, we solve a sample problem. The results show that solutions of the diffusion equation with these well-formulated boundary conditions are very close to the solution of the transport equation with transport boundary conditions.

An effective MLS Difference Method with immersed interface for solving interface problems (계면경계 문제의 효율적인 해석을 위한 계면경계조건이 매입된 이동최소제곱 차분법)

  • Yoon, Young-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.752-755
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    • 2011
  • 이종재료의 열전달문제 수치해석시 추가적으로 만족시켜야 하는 계면경계조건들의 존재와 계면경계로 인한 불연속면의 처리는 근사함수의 구성 뿐만 아니라 수치기법의 개발 자체를 어렵게 만든다. 본 논문에서는 계면경계의 불연속성을 모델링하는 특수한 함수를 포함하고 계면경계조건을 항상 만족시킬 수 있는 근사함수를 구성하고, 계면경계문제의 강형식을 직접 이산화하며 고속으로 해를 계산할 수 있는 이동최소제곱 차분법을 제시한다. 계면경계조건이 매입된 이동최소제곱 차분법으로 이종재료의 열전달문제를 해석한 결과, 높은 정확성과 효율성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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DOUBLE FOURIER SINE SERIES METHOD FOR CALCULATING THE FREE VIBRATION OF A PLATE WITH INTERIOR INELASTIC (경사진 내부 직선상에서 변위가 구속된 평판에 대한 이중푸리에 사인시리즈 방법의 자유진동해석)

  • 윤종욱;이장무;김윤영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.128-133
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    • 1994
  • 본 논문에서는 이중 푸리에 사인시리즈를 통한 해석법으로 경계조건과 내부 구속조건을 라그랑지 상수들과 스토크 변환법으로 해결하는 방법이며 내부에 변위가 구속되는 평판의 경우에 대하여 FEM 프로그램인 NASTRAN과 본 방법으로 계산한 결과를 고찰하였으며 S-S-S-S의 경계조건에 내부구속조건이 있는 경우 FEM 계산값과 거의 일치하며 F-C-F-F 경우는 5차 모우드에서 최대 3% 정도의 오차를 보이고 있다. 그리고 그 밖의 다른 경계조건의 경우에도 진동해석시 적용이 가능하다. 위의 해석 결과들을 통해 여러 경계조건을 갖는 평판에 내부 구속조건을 갖는 경우 진동해석시 타당한 접근 방법이라 할 수 있다. 앞으로 본 방법을 이용하여 보강판에 여러 경계조건이 구속되어 있는 경우 진동해석에도 이용되어질 수 있다.

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A Study on The Characteristics of The Inlet Boundary Condition of a Supersonic Turbine Cascade (초음속 터빈 캐스케이드 입구 경계조건의 특성에 관한 연구)

  • 신봉근;성영식;정수인;김귀순;이은석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.99-103
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    • 2003
  • An analysis of the flow within supersonic turbine cascades is necessary to design and manufacture turbo-pump system. Because of the differences between the specified inlet boundary value and the computed inlet value caused by the far field inlet boundary condition, the computations at desired inlet conditions can not be achieved. So, this paper studied the problem occurred when far field inlet conditions were specified as inlet boundary conditions. And the numerical analyses using Fine Turbo, CFD Program, has been performed and compared with those of experiments when a converging-diverging nozzle or a linear nozzle was located in front of cascades instead of the far field inlet condition.

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