• Title/Summary/Keyword: 내부경계조건

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Comparison of Absorbing Boundary Conditions and Waveguide Port Boundary Condition for Waveguide Electromagnetic Analysis Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 도파관 전자기 시뮬레이션에 있어 흡수경계조건 및 도파관 포트 경계조건 고찰 및 비교)

  • Mincheol Jo;Woobin Park;Woochan Lee
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.24 no.2
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    • pp.27-36
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    • 2023
  • Waveguides are transmission lines that guide electromagnetic waves in the desired direction and are utilized in various fields such as medical devices, radar systems, and satellite communications. Computational electromagnetics (CEM) is essential for designing and optimizing waveguides. The finite element method (FEM), which is one of the numerical analysis techniques, is efficient in solving closed problems such as waveguides. In order to apply FEM for waveguide analysis, boundary conditions that truncate the computational domain are required. This paper performs electromagnetic simulations using absorbing boundary conditions (ABC) and waveguide port boundary conditions (WPBC) in 2/D and 3/D waveguides using the finite element method and compared their performances. The accuracy of the analysis was verified by comparing the results with HFSS, a representative commercial electromagnetic simulation software. Simulation results confirm that applying WPBC allows for smaller analysis domains than ABC.

THEMIS 위성의 플라즈마 입자 관측을 이용한 방사선 벨트 경계 조건 결정

  • Sin, Dae-Gyu;Lee, Dae-Yeong;Hwang, Jeong-A;Kim, Gyeong-Chan;Kim, Jin-Hui;Jo, Jeong-Hui
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.1
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    • pp.91.1-91.1
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    • 2012
  • 지구 자기권의 입자분포는 지구 자기권의 상태와 태양풍의 물리적 상황에 따라 다르다. 가령, 정지궤도에서 고에너지 입자의 flux가 낮아지는 것이 관측된다. 이러한 flux dropout 기간은 대부분 storm main phase에 해당된다. 반면 태양풍의 속력이 상대적으로 높은 HSS(high speed stream)기간 동안에는 대부분 정지궤도에서의 고에너지 입자 flux가 높아지며 radiation belt의 고에너지 입자들의 seed electron 역할을 할 것으로 예상하고 있다. 본 연구에서는 GOSE 11 위성의 electron flux data와 태양풍의 속도를 이용하여 HSS, quiet time, flux dropout 기간을 정의 하였다. 또한, 지구로부터 7~8Re 떨어진 night side지역을 radiation belt의 trapping boundary 바로 바깥 경계지역과 같다고 가정하였다. 그리고 각 기간 동안 이 경계지역에서 입자들의 분포와 관련된 물리적 조건을 결정하는 것을 목표로 하였다. 이는 방사선 벨트 내부에서의 역학적 진화에 영향을 미칠 수 있다. 2007년 6월부터 2010년 8월까지 이러한 경계지역에 THEMIS 위성이 위치했을 때 ESA와 SST의 omni-directional flux를 이용하여 에너지에 대한 입자플럭스 분포 함수를 산출하였다. 또한 각 기간에 평균한 분포 함수를 가장 잘 나타낼 수 있는 해석적 함수를 도출하였다. 추가로, 경계지역에서의 입자들의 pitch angle 분포 패턴도 결정 하였다. 이 결과는 방사선 벨트의 전산모사에서 실질적인 경계 조건으로 사용될 수 있다.

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How is the inner contour of objects encoded in visual working memory: evidence from holes (물체 내부 윤곽선의 시각 작업기억 표상: 구멍이 있는 물체를 중심으로)

  • Kim, Sung-Ho
    • Korean Journal of Cognitive Science
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    • v.27 no.3
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    • pp.355-376
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    • 2016
  • We used holes defined by color similarity (Experiment 1) and binocular disparity (Experiment 2) to study how the inner contour of an object (i.e., boundary of a hole in it) is encoded in visual working memory. Many studies in VWM have shown that an object's boundary properties can be integrated with its surface properties via their shared spatial location, yielding an object-based encoding benefit. However, encoding of the hole contours has rarely been tested. We presented objects (squares or circles) containing a bar under a change detection paradigm, and relevant features to be remembered were the color of objects and the orientation of bars (or holes). If the contour of a hole belongs to the surrounding object rather than to the hole itself, the object-based feature binding hypothesis predicts that the shape of it can be integrated with color of an outer object, via their shared spatial location. Thus, in the hole display, change detection performance was expected to better than in the conjunction display where orientation and color features to be remembered were assigned to different parts of a conjunction object, and comparable to that in a single bar display where both orientation and color were assigned into a single bar. However, the results revealed that performance in the hole display did not differ from that in the conjunction display. This suggests that the shape of holes is not automatically encoded together with the surface properties of the outer object via object-based feature binding, but encoded independently from the surrounding object.

Analysis of Vibration Modes of Small and Large Concrete Blocks Containing Flaws by Impact Resonance Method (충격 공진법에 의한 대소 경계조건하 콘크리트 블록 내부결함 신호의 해석)

  • Park, Seok-Kyun;Yoon, Seok-Soo
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.11 no.1
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    • pp.161-171
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    • 1999
  • Impact resonance testing was carried out on small and large concrete blocks containing several types of artificial flaws respectively. Quantitative analysis of the observed peak frequencies in the impact resonance tests identifies the possible normal modes of concrete blocks containing flaws. and enables to determine the depth and size of the flaws in concrete blocks. In this study, concrete can be treated as a homogeneous and isotropic material. The flaw size and location at each section of artificial flaw series in small and large concrete blocks, determined through two-dimensional scanning of impact point and real-time fast Fourier transform, are in good agreement with real size location, respectively. Consequently, quantitative analysis method of vibration modes in the impact resonance tests, which can be applied for homogeneous and isotropic material, can be useful for the detection of flaws in any case of small and large concrete blocks in this study.

Analysis of dynamic behavior of flood events along the Mankyong riverine system of Saemankeum reservoir considering gate operation (배수갑문 운영과 연계된 새만금호 만경수계 홍수파의 동적거동 해석)

  • Suh, Seung-Won;Jo, Wan-Hei;You, Young-Chil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.548-552
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    • 2005
  • 새만금호의 완공이후 내부 개발이 완료된 시점에서 만경강 및 동진강 홍수량 유입이 담수호의 수위 및 유속등 수리특성에 어떠한 변화를 가져올 것인가를 평가하기 위한 수치실험이 내부 관리수위(DL=-0.5m, DL=-1.0m, DL=-1.5m)별로 실시되었다. 홍수파의 전파에 따른 동적거동을 이상적으로 모의하기 위해서 본 연구에서는 2차원 수심적분의 모형인 ADCIRC 모형을 새만금 하구호에 적용하였다. 상류의 유입 경계조건으로는 50년 빈도의 홍수수문곡선도를 사용하여 만경강과 동진강의 유입량이 30분 간격으로 변화되는 홍수량을 이용하였다. 하류의 경계조건으로는 신시 수문이 외해의 조위와 내부 관리수위와 연동되어 외조위가 낮아질 때만 수문이 열리는 조건을 설정하는 동적인 경계조건이 설정되었다. 홍수 계산은 4일에 걸쳐 실시되어 새만금호 내부에서 수위와 유속의 변화를 관찰하였다. 만경수계내 홍수파의 동적 거동은 시간이 경과함에 따라 홍수파가 하류로 전파되어 수위와 유속 변화가 크게 나타난다. 만경강 유입부에서는 홍수수문곡선의 시간적 변화가 민감하게 작용하는 반면, 홍수파 전파가 하류로 진행하면서 유입부에서 높아졌던 수위가 새만금호 내부에서는 점차 낮아지면서 안정화 되는 것을 보여주고 있다. 그러나 수문이 위치한 지점에서는 유입 홍수에 의한 영향은 거의 나타나지 않고, 신시수문의 개방에 따라 동적으로 변동되는 것이 지배적이다. 유속 모의 결과 상류 수로부에서는 $1.8m/s\~0.5m/s$로 나타나지만 새만금호에 진입하면서 $0.5m/s\~0.2m/s$의 낮은 유속으로 변한다. 신시 갑문 인근에서는 수문을 닫을 때 일시적인 충격파가 내부로 전파되면서 와동현상을 보이는 등 유속과 수위 변화에 있어 동적으로 복잡한 거동을 보이는 것으로 해석 된다.한 영향을 미치는 인자에 대한 이론적인 분석을 수행하고, 배수갑문 개방에 의한 수질개선효과를 최대화하기 위한 환경관리 방안 제시에 중점을 두어 수행하였다.ncy), 환경성(environmental feasibility) 등을 정성적으로(qualitatively) 파악하여 실현가능한 대안을 선정하였다. 이렇게 선정된 대안들은 중유역별로 검토하여 효과가 있을 것으로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식

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Estimations of Moisture Profiles during Wood Drying Using an Unsteady-State Diffusion Model (I) - Numerical Solution - (비정상(非定常) 상태(狀態)의 확산(擴散) 모델을 이용한 수분경사(水分傾斜)의 예측(豫測) (I) - 수치해석(數値解析) -)

  • Park, Jung-Hwan;Smith, William B.
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.24 no.2
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    • pp.36-41
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    • 1996
  • 목재(木材)의 건조과정(乾燥過程) 중에 발생하는 목재 내부의 수분경사(水分傾斜)를 예측하기 위해 비정상상태(非定常狀態)의 확산(擴散)모델을 지배방정식(支配方程式)으로 적용하였으며, 목재 표면에서의 증발저항(蒸發抵抗)과 내부의 대칭적 수분분포를 경계조건(境界條件)으로 채택하였다. 주어진 경계조건에서의 지배방정식에 대한 일반해(一般解)가 무한수열 형태로 이루어지기 때문에, 유한차분법(有限差分法)을 이용하여 수치해석(數値解析)하였으며, 유한차분법(有限差分法) 중 오차범위(誤差範圍)가 안정한 상태인 Crank-Nicolson Scheme 알고리즘을 채택하였다.

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Compliant Mechanism Design using a New Monolithic Approach Considering Fluid-Structure Interaction Annual Conference (모노리틱 유체-구조 연성 해석을 이용한 컴플라이언트 미케니즘 위상 최적 설계)

  • Yoon, Gil-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.574-577
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    • 2010
  • 이번 연구에서는 저속 비압축성 유체-구조 연성을 고려한 위상 최적화을 위해 새로운 모노리틱 해석을 개발한다. 이 새로운 해석 기법에서는 기존의 유체-구조 연성 시스템 해석 기법에서 유체와 구조 영역을 분리하고 연성 조건을 만족시키는 것과 다르게 하나의 일치된 해석 방정식을 유체 영역과 구조 영역에 동일하게 적용한다. 또한, 경계조건을 만족시키기 위하여 단일화 된 해석 방정식의 물성치를 바꾸어주는 새로운 방식을 제시하였다. 이 새로운 방법에서는 유체, 구조 영역을 분리하지 않고 Navier-Stoke's 방정식과 선형 탄성식을 동시에 사용하였다. 또한, 유체-구조 영역이 연성 해석 중 변화하는 것을 반영하기 위하여 구조 변위를 이용하여 Deformation tensor를 계산하였고 이를 이용하여 변형 후에서의 Navier-Stoke 방정식의 미분을 계산하는 방법을 제안하였다. 그리고, 정상 상태 유체를 가정하고 속도에 비례하는 마찰힘인 Darcy's force 항을 Navier-Stoke 방정식에 넣고 이 마찰 힘의 크기를 변화시킴으로 해서 유체 방정식에서의 연성 경계 조건을 만족시켰다. 선형 탄성 방정식에서 Divergence이론을 이용해서 경계에서 작용하는 외력이 하는 일을 내부 시스템에 하는 일로 계산하였다. 개발된 모노리스 해석 방법을 이용하여 저속 비압축성 유체가 구조에 미치는 압축력을 계산하였고 이용하여 컴플라이언트 미케니즘을 설계하였다.

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Boundary Element Solution of Geometrical Inverse Heat Conduction Problems for Development of IR CAT Scan (IR CAT Scan 개발을 위한 기하학적 역 열전도 문제의 경계요소 해법)

  • Choi, C.Y.;Park, C.T.;Kim, T.H.;Han, K.N.;Choe, S.H.
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.15 no.1
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    • pp.299-309
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    • 1995
  • A geometrical inverse heat conduction problem is solved for the development of Infrared Computerized-Axial-Tomography (IR CAT) Scan by using a boundary element method in conjunction with regularization procedure. In this problem, an overspecified temperature condition by infrared scanning is provided on the surface, and is used together with other conditions to solve the position of an unknown boundary (cavity). An auxiliary problem is introduced in the solution of this problem. By defining a hypothetical inner boundary for the auxiliary problem domain, the cavity is located interior to the domain and its position is determined by solving a potential problem. Boundary element method with regularization procedure is used to solve this problem, and the effects of regularization on the inverse solution method are investigated by means of numerical analysis.

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A Numerical Prediction of Contamination Behavior in a Room under the Turbulent Flow and Pressure-Based Boundary Conditions (난류유동 압력경계조건을 가진 실내공간에서의 오염물질 거동에 관한 수치적 예측)

  • 이재헌;노홍구;김광영;오명도
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.1272-1281
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    • 1990
  • A numerical study to predict the contamination behavior in a room being contaminated has been performed. The room with one inlet and three exits, which maintained same pressure at the ceiling, has been chosen as test model. Six sets of calculation have been performed, for one, two or three contamination sources of 1*10$^{-4}$ kg$_{c}$/s strength at two different velocities(0.2m/s, 20m/s). Numerical results show that the number the contamination concentration near the first source increased by every 20%-30% of the maximum concentration for each increase of the contamination source.e.

Structural Health Monitoring using Acceleration Response Features of PSC Girder Strengthened with Internal and External Tendons (내부 및 외부 긴장재로 보강된 PSC 거더의 가속도 응답 특성을 이용한 구조건전성 모니터링)

  • Hong, Dong-Soo;Park, Jae-Hyung;Kim, Jeong-Tae;Ryu, Yeon-Sun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.352-355
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    • 2010
  • 본 논문에서는 내부 및 외부 긴장재로 보강된 PSC 거더의 가속도 응답 특성을 이용한 구조건전성 모니터링을 위해 실험 및 수치해석 결과를 비교 분석하는 연구를 수행하였다. 첫 번째로, 내부 및 외부 긴장재로 보강된 모형 PSC 거더를 제작하였다. 두 번째로, 모형 PSC 거더의 형상, 재료 및 경계조건과 긴장재의 배치를 고려하여 초기 유한요소모델을 설계하였다. 세 번째로, 다수의 내부 및 외부 긴장력 조건하의 모형 PSC 거더에 대한 동특성 추출 실험 및 수치해석을 수행하였다. 마지막으로, 실험결과와 수치해석 결과를 비교 분석하여 가속도 응답 특성을 이용한 내부 및 외부 긴장재로 보강된 PSC 거더의 구조건전성 모니터링에 대한 적용성을 검토하였다.

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