• Title/Summary/Keyword: 고유함수 전개

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Fast Scattered-Field Calculation Using Windowed Green Functions (윈도우 그린함수를 이용한 고속 산란필드 계산)

  • 주세훈;김형동
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.7-11
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    • 2001
  • 본 논문에서는 방사 적분방정식의 해를 구하기 위하여 파수영역 웨이블릿 변환개념에 기반을 둔 윈도우 그린함수를 사용하여 파수영역에서 고속으로 산란필드를 계산하는 방법을 제안하였다. 그린함수에 적용된 파수영역 웨이블릿 변환은 공간영역에서 동일한 Q를 갖는 윈도우를 사용하여 필터링함으로써 등가적으로 구현하였다. 고유함수를 이용하여 관찰점을 중심으로 전개된 그린함수를 푸리에 변환한 후 파수영역에서 방사 적분을 계산함으로써 계산효율을 얻을 수 있음을 확인하였다. 관찰영역에서만 정확한 값을 갖는 고유함수로 전개된 그린함수는 그린함수에 윈도우 함수를 씌운 형태로 방사 적분방정식의 파수영역 표현에 적용하면 기존의 고속멀티폴법과 동일한 산란필드 공식을 얻을 수 있다.

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Effects of Evanescent Modes over Axisymmetric Seabed (축대칭 지형을 지나는 파랑의 소멸파 성분 검토)

  • Goo, Ja Young;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.56-56
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    • 2011
  • 본 연구에서는 파랑의 변형을 예측하는 방법 중 하나인 고유함수전개법을 이용하여 축대칭 형태의 지형 위를 통과하는 파랑의 소멸파 성분을 검토하였다. 기울기와 곡률이 변하는 지역에 고유함수 전개법을 적용하여 해석할 때 필요한 적절한 구간의 수와 소멸파 성분의 개수를 산정하였다. 고유함수전개법을 이용하여 파랑의 변화를 예측하는 연구는 Bremmer(1951)가 전자기파에 적용하면서 처음 제시한 후 Takano(1960)가 파랑 변형 연구에 적용하면서 본격적으로 진행되었다. 이밖에 Kirby and Dalymple(1983), Liu et al.(1992), Cho and Lee(2000), Bender and Dean(2003), 조용식과 이창훈(1998) 및 강규영 등(2007)에 의해 국내 외로 많은 연구가 진행되었다. 그러나 기존의 연구의 대부분이 연직 2차원 지형에 대하여 수행되어 왔다. 3차원 지형에 대한 고유함수전개법은 Bender and Dean(2005)에 의해 처음으로 시작되었다. 그러나 그들의 연구에서는 수렴해를 얻기 위한 구간 및 소멸파 개수에 관한 구체적인 검토가 이루어지지 않았다는 한계가 있다. 그러나 실제 해저 지역은 다양한 지형의 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 축대칭 지형에 대하여 수렴해를 얻기 위해 구간을 나누어 해의 수렴성을 확인하여 적절한 구간의 수를 결정한 후 소멸파의 수를 변화시키면서 소멸파가 파랑의 변형에 미치는 영향을 검토하였다. 천해역 및 중간수심 영역을 구간의 수와 소멸파 성분의 수에 변화를 주면서 수렴성 검사를 한 결과, 천해 영역에서는 소멸파 성분의 영향이 적게 나타났으나 중간수심 영역에서는 적절한 개수의 소멸파를 고려해야 보다 정확한 예측을 할 수 있음을 알 수 있었다.

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Comparison between Variational Approximation and Eigenfunction Expansion Method for Wave Transformation over a Step Bottom (단일계단 지형에서 변분근사법과 고유함수 전개법에 의한 파랑변형 비교)

  • Seo, Seung-Nam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.2
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    • pp.91-107
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    • 2009
  • In order to compute linear wave transformation over a single step bottom, both variational approximation and eigenfunction expansion method are used. Both numerical results are in good agreement for reflection and transmission coefficients, surface displacement respectively. However x velocity profiles at the boundary of step are seen to be different to each other even though x velocity matching condition is used.

Analysis of Reflection Coefficients of Waves Propagating over Various Depression of Topography (다양한 함몰지형 위를 통과하는 파랑의 반사율 해석)

  • Kang, Gyu-Young;Jung, Tae-Hwa;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.11
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    • pp.899-908
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    • 2007
  • In this study, wave reflection due to depression of seabed is calculated by using eigenfunction expansion method. The proper numbers of steps and evanescent modes needed for analysis are suggested by applying the eigenfunction expansion method to bottom topography of which slope or curvature varies. While satisfying shallow or intermediate water depth condition, the optimal figure of depression of seabed is obtained by calculating reflection coefficient for various depressions of seabed. The reflection coefficient with distance between the depression of seabeds is then calculated after arraying the optimal geometry in two and three rows.

Hydraulic Experiments on Reflection of Regular Waves due to Rectangular Submerged Breakwaters (사각형형상 수중방파제의 반사에 관한 수리실험)

  • Cho, Yong-Sik;Lee, Jong-In;Kim, Young-Taek
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.35 no.5
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    • pp.563-573
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    • 2002
  • In this study, reflection of water waves over a train of rectangular submerged breakwaters is experimentally investigated. Measured reflection coefficients of regular waves are compared with predicted coefficients obtained from the eigenfunction expansion method. Although measured coefficients are slightly smaller than predicted ones, the overall agreement is very good.

Fast Scattered-Field Calculation using Windowed Green Functions (윈도우 그린함수를 이용한 고속 산란필드 계산)

  • 주세훈;김형훈;김형동
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.12 no.7
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    • pp.1122-1130
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    • 2001
  • In this paper, by applying the spectral domain wavelet concept to Green function, a fast spectral domain calculation of scattered fields is proposed to get the solution for the radiation integral. The spectral domain wavelet transform to represent Green function is implemented equivalently in space via the constant-Q windowing technique. The radiation integral can be calculated efficiently in the spectral domain using the windowed Green function expanded by its eigen functions around the observation region. Finally, the same formulation as that of the conventional fast multipole method (FMM) is obtained through the windowed Green function and the spectral domain calculation of the radiation integral.

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Wave Control Performance of Moored Pontoon-Type Floating Breakwater (계류된 사각형 부유식 방파제의 파랑제어성능)

  • Cho I. H.
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • In this paper, the analytic studies on the wave control performance of moored pontoon-type floating breakwater are presented. A two-dimensional eigenfunction expansion method is adopted to study the motion responses and the transmission coefficients of pontoon-type floating breakwater in beam waves. The stiffness coefficients of mooring line are idealized as linear elastic spring. Comparison of the analytical results with a numerical results (FEM) shows good agreement over a wide range of frequencies. The performance of mooed pontoon-type floating breakwater is tested with various design parameters such as sectional geometry, mooring line characteristics and wave frequencies. It is found that the properly designed floating breakwater can be an effective wave control structure.

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Computation of Wave Propagation by Scatter Method Associated with Variational Approximation (변분근사식과 연계된 산란체법에 의한 파랑변형 계산)

  • Seo, Seung-Nam
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.20 no.6
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    • pp.553-563
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    • 2008
  • If an arbitrary topography is approximated to a number of vertical steps, both variational approximation and eigenfunction expansion method can be used to compute linear wave transformation over the bottom. In this study a scatterer method associated with variational approximation is proposed to calculate reflection and transmission coefficients. Present method may be shown to be more simple and direct than the successive-application-matrix method by O'Hare and Davies. And Several numerical examples are given which are in good agreement with existing results.

Analysis of Bragg Reflection using Two-Dimensional Boundary Element Method (2차원 경계요소법을 이용한 Bragg반사 해석)

  • Kim, Yeong-Taek;Jo, Yong-Sik;Lee, Jeong-Gyu
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.33 no.6
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    • pp.805-814
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    • 2000
  • A numerical model based on the boundary element method is employed to describe diffraction of monochromatic water waves due to varying topographies. The model is firstly verified by comparing obtained reflection and transmission coefficients of waves over a trench to those of the eigenfunction expansion method. The model is then used to investigate the Bragg reflection of waves over sinusoidally varying topographies. Calculated reflection coefficients are compared to available laboratory measurements and semi-theoretical results. A reasonably good agreement is observed.served.

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