• 제목/요약/키워드: 공액구배법

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열해석을 이용한 가열로 내 소재의 1차원 열유속 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of One-dimensional Heat Fluxes on the Slab in Reheating Furnace by Using Inverse Analysis)

  • 곽동성;강덕홍;김기홍;이용국;정홍규;김우승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.254-259
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    • 2001
  • This study deals with the use of the conjugate gradient method for the simultaneous estimation of two unknown boundary heat fluxes on the slab in reheating furnace. Temperature measurements by the experiment are used in the inverse analysis. The heat flux estimations for three different cases of measurement locations in the slab are performed: non-skid, skid, and shift-skid zones. The estimated heat fluxes for three cases indicated the three regions having local peak values of heat fluxes. The estimated temperatures at measurement locations were in good agreements with the measured temperatures within 5% relative error.

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가열로 내 소재의 2 차원 총괄열흡수율 추정에 관한 역해석 (An Inverse Analysis on the Estimation of Two-dimensional Total Heat Exchange Factor on the Billet in the Reheating Furnace)

  • 곽동성;강덕홍;김기홍;김우승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.175-180
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    • 2003
  • An inverse problem to determine two-dimensional total heat exchange factor is studied for the prediction of the billet temperature in the reheating furnace. Temperature measurements by the experiment are used in the inverse analysis. This inverse analysis employs the conjugate gradient method. The total heat exchange factors for 12-zones of the cross-section of the billet are estimated. The estimated temperatures at measurement locations are in good agreements with the measured temperatures.

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가열로 내 소재의 2 차원 총괄열흡수율 추정에 관한 역해석 (An Inverse Analysis on the Estimation of Two-dimensional Overall Heat Absorptance on the Slab in the Reheating Furnace)

  • 강덕홍;곽동성;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권11호
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    • pp.1257-1264
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    • 2005
  • An inverse problem to determine two-dimensional total heat exchange factor is studied for the prediction of the slab temperature in the reheating furnace. Temperature measurements by the experiment are used in the inverse analysis. This inverse analysis employs the conjugate gradient method. The overall heat absorptances for 12-zones of the cross-section of the slab are estimated. The estimated temperatures at measurement locations are in good agreements with the measured temperatures.

Symmetric Multi-Processing 시스템에서 다양한 병렬 기법 모델을 적용한 병렬 CUPID 코드의 성능분석 (Performance Analysis of the Parallel CUPID Code for Various Parallel Programming Models in Symmetric Multi-Processing System)

  • 전병진;이재룡;윤한영;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.71-79
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가압경수로 주요 기기의 고정밀 열수력 해석을 위한 CUPID(Component Unstructured Program for Interfacial Dynamics) 코드의 압력장 해석을 위한 이중공액구배법(Bi-Conjugate Gradient) 알고리즘의 병렬화를 SMP(Symmetric Multi Processing) 시스템에서 고찰한다. 비압축성 후향계단 유동문제의 병렬해석을 다양한 격자 조밀도를 가지는 격자들에 대하여 세 가지 대표적인 병렬 기법(MPI, OpenMP, 하이브리드)을 적용하여 병렬성능 비교를 수행하였다. 병렬처리 성능은 해석 문제의 크기뿐만 아니라 캐쉬 메모리 크기에도 영향을 받으므로, 전체 계산량이 매우 적거나 개별 쓰레드에 사용되는 메모리가 캐쉬 메모리보다 매우 큰 경우에는 병렬화에 의한 성능 향상이 낮음을 확인하였다. 또한, 문제 크기에 상관없이 MPI 기법이 OpenMP보다 성능이 우수했으며, 상대적으로 적은 쓰레드를 사용한 경우엔 하이브리드 기법이 가장 우수한 성능을 보였다.

유한요소법에 의한 비선형 자계 해석에 공액 구배법 적응 연구 (A Study on the Application of Conjugate Gradient Method in Nonlinear Magnetic Field Analysis by FEM.)

  • 임달호;신흥교
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권1호
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    • pp.22-28
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    • 1990
  • This paper is a study on the reduction of computation time in case of nonlinear magnetic field analysis by finite element method and Newton-Raphson method. For the purpose, the nonlinear convergence equation is computed by the conjugate gradient method which is known to be applicable to symmetric positive definite matrix equations only. As the results, we can not prove mathematically that the system Jacobian is positive definite, but when we applied this method, the diverging case did not occur. And the computation time is reduced by 25-55% and 15-45% in comparison with the case of direct and successive over-relaxation method, respectively. Therefore, we proved the utility of conjugate gradient method.

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임계면법을 이용한 횡등방성 암석의 강도 예측 (Prediction of Strength for Transversely Isotopic Rock Based on Critical Plane Approach)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제17권2호
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    • pp.119-127
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    • 2007
  • 임계면법을 적용하여 횡등방성 암석의 강도이방성을 해석하는 방법을 제안하였다. 암석의 파괴는 Hoek-Brown 파괴기준을 따르는 것으로 가정하였다. Hoek-Brown의 경험적 파괴기준식에 대응되는 Mohr 포착선식을 이용하고 강도상수인 m과 s를 방향에 따른 스칼라 함수로 정의하여 이방성 파괴함수를 구성하였다. 이방성 파괴함수를 최대고 하는 임계면의 방향을 찾기 위하여 직접 최적화기법의 하나인 공액구배법을 적용하였다. 횡등방성 안석에 대한 기존 이방성 강도모델이 대부분 삼축압축실험과 동일한 응력조건에서만 적용할 수 있는데 반하여 이 연구에서 제안된 방법은 일반적인 3차원 응력조건에도 쉽게 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 삼축압축실험의 모사를 통하여 얻어진 삼축압축강도와 파괴면의 경사에 분석을 통하여 제안된 방법의 적합성을 검토하였다.

다층신경망모형에 의한 일 유출량의 예측에 관한 연구 (A Study on the Forecasting of Daily Streamflow using the Multilayer Neural Networks Model)

  • 김성원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.537-550
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    • 2000
  • 본 연구에서는 낙동강 진동지점에서 일유출량을 예측하기 위하여 신경망모형이 제시되었다. 신경망모형의 구조는 CASE 1(5-5-1)과 CASE 2(5-5-5-1)로 구성하였으며, 은닉층의 수에 따라 두 가지의 모형으로 분류하였다. 각 신경망모형은 광역최소점과 훈련임계치에 수렴하는데 기존의 역전파훈련 알고리즘(BP) 보다 뛰어난 Fletcher-Reeves 공액구배 역전파훈련 알고리즘(FR-CGBP)과 축적된 공액구배 역전파훈련 알고리즘(SCGBP)을 이용하였다. 그리고 모형의 훈련과 검증을 위하여 이용된 자료는 풍수년, 평수년, 갈수년 풍수년+평수년, 풍수년+갈수년, 평수년+갈수년 및 풍수년+평수년+갈수년으로 구분하여 구성하였다. 모형의 훈련과정에서 각 자료를 이용하여 최적 연결강도와 편차가 결정되어 졌으며, 동시에 일유출량이 계산되어졌다. 예측오차의 통계분석을 통하여 풍수년+갈수년의 자료를 제외하고는 훈련결과가 양호한 것으로 나타났다. 모형의 검증에는 모형의 훈련을 통해 산정된 CASE 1 의 SCGBP 알고리즘의 연결강도와 편차를 이용하였으며, 검증의 결과는 훈련결과처럼 만족스러운 것으로 분석되었다. 또한 본 연구에서 선정한 신경망모형과 비교검토하기 위하여 다중회귀분석모형을 적용하여 일유출량을 예측하였으며, 그 결과 신경망모형이 다소 우수한 결과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이와 같이 신경망모형은 조직적인 접근법, 매개변수의 감소 및 모델을 개발하는데 소모되는 시간을 줄일수 있는 장점이 있다.

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수정된 보간 웨이블렛응 이용한 적응 웨이블렛-콜로케이션 기법 (An Efficient Adaptive Wavelet-Collocation Method Using Lifted Interpolating Wavelets)

  • 김윤영;김재은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2100-2107
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    • 2000
  • The wavelet theory is relatively a new development and now acquires popularity and much interest in many areas including mathematics and engineering. This work presents an adaptive wavelet method for a numerical solution of partial differential equations in a collocation sense. Due to the multi-resolution nature of wavelets, an adaptive strategy can be easily realized it is easy to add or delete the wavelet coefficients as resolution levels progress. Typical wavelet-collocation methods use interpolating wavelets having no vanishing moment, but we propose a new wavelet-collocation method on modified interpolating wavelets having 2 vanishing moments. The use of the modified interpolating wavelets obtained by the lifting scheme requires a smaller number of wavelet coefficients as well as a smaller condition number of system matrices. The latter property makes a preconditioned conjugate gradient solver more useful for efficient analysis.

이더넷과 인피니밴드 네트워크 기반의 분산 메모리 시스템에서 병렬성능 분석 (PERFORMANCE ANALYSIS OF THE PARALLEL CUPID CODE IN DISTRIBUTED MEMORY SYSTEM BASED ETHERNET AND INFINIBAND NETWORK)

  • 전병진;최형권
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.24-29
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    • 2014
  • In this study, a parallel performance of CUPID-code has been investigated for both Ethernet and Infiniband network system to examine the effect of cache memory and network-speed. Bi-conjugate gradient solver of CUPID-code has been parallelised by using domain decomposition method and message passing interface (MPI). It is shown that the parallel performance of Ethernet-network system is worse than that of Infiniband-network system due to the slow network-speed and a small cache memory. It is also found that the parallel performance of each system deteriorates for a small problem due to the communication overhead, but the performance of Infiniband-network system is better than Ethernet-network system due to a much faster network-speed. For a large problem, the parallel performance depends less on network system.

분산 메모리 시스템에서 압력방정식의 해법을 위한 MPI와 Hybrid 병렬 기법의 비교 (Comparison of Message Passing Interface and Hybrid Programming Models to Solve Pressure Equation in Distributed Memory System)

  • 전병진;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.191-197
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    • 2015
  • 본 연구에서는 분산 메모리시스템에서의 압력 방정식의 병렬해법을 위하여 MPI(Message Passing Interface)와 하이브리드 병렬기법을 사용하였다. 두 모델은 영역분할 기법을 활용하며, 하이브리드 기법은 성능이 양호한 두 가지 영역분할에 대해 수행하였다. 두 병렬기법의 성능을 비교하기 위해서 다양한 문제 크기에 대해 최대 96개의 쓰레드를 사용하여 속도향상을 측정하였다. 병렬 성능은 캐쉬 메모리에 따른 문제의 크기 및 MPI 통신, OpenMP 지시어의 부하에 대해 영향을 받음을 확인하였다. 문제의 크기가 작은 경우에는 쓰레드가 증가할수록 MPI 통신 및 OpenMP 지시어 부하에 대한 비율이 상대적으로 크기 때문에 병렬 성능이 좋지 않으며, MPI 통신 부하보다는 OpenMP 지시어 부하가 상대적으로 크므로 MPI 병렬 기법의 병렬 성능이 더 우수하다. 문제의 크기가 큰 경우에는 캐쉬 메모리의 활용도가 높고 MPI 통신 및 OpenMP 지시어 부하에 대한 비율이 낮아 병렬 성능이 좋으며, OpenMP 지시어보다 MPI 통신에 의한 부하가 더 지배적이어서 하이브리드 병렬 성능이 MPI 병렬 성능보다 더 양호하다.