• Title/Summary/Keyword: 내부 경계조건

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A Study on the Analysis of the Microstrip Line by Using Inner Source at the FDTD Method (유한차분 시간영역 해석법에 내부전원을 이용한 마이크로스트립 선로 해석에 관한 연구)

  • 윤성현;정수길;손창수
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.9 no.5
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    • pp.567-577
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    • 1998
  • When continuous and discontinuous microstrip is analyzed with FDTD(Finite Difference Time Domain) method, we used Berenger's 3D-PML as absorbing boundary condition, and IST(Inner Source Technique) was used for source excitation instead of front excitation that is existing method. In the case using IST, we have observed that analyzed characteristic is not affected by the reduced computational domain of the side and top face in which evanescent field and radiation field is exist. Also, if we control the position of the inner source, we could effectively reject the influence of the reflective wave by mean of imperfective boundary condition. In this paper, by using IST, we have calculated dispersive characteristic and characteristic impedance of the microstrip. And we have calculated magnitude and phase of the scattering coefficient, and obtained equivalent circuit of the open microstrip end.

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Nonlinear Finite Element-Boundary Element Analysis of Multi-Layered Structural Systems (유한요소와 경계요소의 조합에 의한 다층 구조계의 비선형 해석)

  • 김문겸;허택녕;이상도
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.4
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    • pp.57-67
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    • 1994
  • It is usual that underground structures are constructed within a multi-layered medium. In this paper, an efficient numerical modelling of multi-layered structural systems is studied using coupled analysis of finite elements and boundary elements. The finite elements are applied to the area in which the material nonlinearity dominates, and the boundary elements are applied to the far field where the nonlinearity is relatively weak. In the boundary element modelling of the multi-layered medium, fundamental solutions are not readily available. Thus, methods which can utilize existing Kelvin solutions are sought for the interior multi-layered domain problem. The interior domain problem which has piecewise homogeneous layers is analyzed using boundary elements with Kelvin solution, by discretizing each homogeneous subdomain and enforcing compatibility and equilibrium conditions between interfaces. Developed methodology is verified by comparing its results with those from the finite element analysis and it is concluded that coupled analysis using boundary elements and finite elements can be reasonable and efficient.

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Natural Convection Flow and Heat Transfer in an Inclined Square Containing Internal Energy Sources (내부 발열을 갖는 경사진 정사각 공간에서의 자연대류유동 및 열전달)

  • 이재헌;박만흥
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.8 no.2
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    • pp.171-177
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    • 1984
  • 균일하게 분포된 내부발열을 갖는 유체가 든 경사진(수평에서 45.deg.까지)정사각형 단면의 밀폐 공간 내에서의 2차원 자연대류 유동 및 열전달에 관한 수치적인 연구가 수행되었다. 4개 벽면온 도가 동일한 경계조건에서 내부발열로 인한 자연대류 유동이 Rayleigh수 1.5*$10^{5}$까지는 층 류유동 영역의 가정하에서 수치적으로 수렴되었다. 경사진 밀폐 공간에서의 유동형태 및 온도분 포는 수평인 경우에 비하여 윗쪽 벽면 근처에서 그 상이점이 많이 나타났다. 경사각도가 증가함 에 따라 평균 열전달율이 아랫쪽 벽과 오른쪽 벽에서 증가하였고 왼쪽 벽에서 감소하였으며 윗 쪽 벽에서는 거의 일정하였다.다.

Nonlinear Analysis of a Forced Circular Plate with Internal Resonance (내부공진을 가진 원판의 비선형 강제진동해석)

  • 김철홍;이원경
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.11
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    • pp.2098-2110
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    • 1992
  • An analysis is presented for the combination resonance of a clamped circular plate, which occurs when the frequency of the excitation is near the combination of the natural frequencies, that is, when ohm.=2.0mega./sub 1/+omega./sub 2/. The internal resonance, Omega./sub 3/=omega./sub 1/+2.omega./sub 2/, is considered and its influence on the response is studied. The clamped circular plate experiencing mid-plane stretching is governed by a nonlinear partial differential equation. By using Galerkin's method the governing equation is reduced to a system of nonautonomous ordinary differential equations. The method of multiple scales is used to obtain steady-state responses of the system. Results of numerical investigations show that the increase of the excitation amplitude can reduce the amplitudes of steady-state responses. We can not find this kind of results in linear systems.

A Study on the Flow Characteristics according to the Change of Structure in Filtration Using the Numerical Model (수치모형을 이용한 여과기 내 구조 변경에 따른 유동특성 연구)

  • Kim, Taewon;Song, Sooho;Choi, Changhyung;Park, Youngjin;Kim, Jiho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.285-285
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    • 2017
  • 최근 전 세계적으로 심각해지는 물 부족 현상과 수질오염으로 대량의 원수를 빠른 시간 내에 여과하기 위한 여과장치의 개발 및 효율성 향상을 위한 연구의 필요성이 증가되고 있다. 특히 여과필터의 내부구조에 의해 유동이 편중되는 현상이 발생하면 여과효율 및 여과필터 유지관리에 문제가 발생되기 때문에 최적의 여과필터를 설계하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 수리모형실험으로 검토하기에 어려움이 있는 여과기 내부구조에 대한 유동특성을 수치해석을 이용하여 검토하였다. 수치해석은 유한요소법 기반의 수치모형으로 여과기 내부를 상세하게 모의할 수 없기 때문에 유한체적법 기반인 ANSYS CFX 모형을 이용하였다. 여과기 내 여과필터는 두께 2.0 mm, 공극율 25%로 가정하고 다공성 기법(porous media)을 적용하였다. 검토를 위한 경계조건은 유입부에 목표 취수량, 유출부에 대기압 조건을 적용하였으며, 여과기에 비해 매우 작게 구성된 여과필터 내부의 유동특성을 검토하기 위해 여과기는 최소 3.0 mm, 여과필터는 1.0 mm의 격자를 적용하였다. 현재 실제 여과시설에 적용되고 있는 여과기 제품 형상을 기준으로 여과기 내부 흐름공간의 크기 및 각도 조정에 따른 유동특성을 검토하여 여과효율을 비교하였으며 통과유량, 유속, 유속벡터 등을 검토하여 균등한 유량과 유속이 발생되는 최적의 여과장치 구조를 도출하였다. 본 연구에서 여과기 내부 구조 변경에 따른 유동특성 검토를 통해 도출된 최적의 여과기 내부크기 및 각도에 대한 설계인자는 여과기 내 여과필터의 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 내구성 증진에 도움이 될 것으로 예상된다.

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Flow Analysis of Ice Cone Die (아이스 콘 금형의 유동해석)

  • 이종선;원종진;홍석주;윤희중
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.3 no.4
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    • pp.285-289
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    • 2002
  • This study is object to flow analysis of ice cone die. The finite element model was developed to compute the flow, velocity and pressure for ice cone die. For flow analysis using result from FEM Code. This flow analysis results, many variables such as internal pressure, boundary condition, constraint condition and velocity condition are considered.

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A Potential-Based Panel Method for the Analysis of a 2-Dimensional Partially Cavitating Hydrofoil (양력판 이론에 의한 2차원 수중익의 부분 캐비티 문제 해석)

  • Chang-Sup,Lee
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.4
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    • pp.27-34
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    • 1989
  • A potential-based panel method is formulated for the analysis of a partially cavitating 2-dimensional hydrofoil. The method employs dipoles and sources distributed on the foil surface to represent the lifting and cavity problems, respectively. The kinematic boundry condition on the wetted portion of the foil surface is satisfied by requiring that the total potential vanish in the inner flow region of the foil. The dynamic boundary condition on the cavity surface is satisfied by requiring that the potential vary linearly, i.e., the velocity be constant. Green's theorem then results in a potential-based boundary value problem rather than a usual velocity-based formulation. With the singularities distributed on the exact hydrofoil surface, the pressure distributions are predicted with more improved accuracy than the zero-thickness hydrofoil theory, especially near the leading edge. The theory then predicts the cavity shape and cavitation number for an assumed cavity length. To improve the accuracy, the sources and dipoles on the cavity surface are moved to the newly computed cavity surface, where the boundary conditions are satisfied again. It was found that five iterations are necessary to obtain converged values, while only two iterations are sufficient for engineering purpose.

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Development of Simulator for the Design of Optimal FIB Lens Structure (최적 FIB렌즈구조 설계를 위한 Simulator 개발)

  • 송현욱;박화식;황호정;박선우;김철주;조광섭;김태환;서윤호;강승언
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.269-276
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    • 1992
  • 경계 요소법을 이용하여 Finely-focused ion beam 시스템을 위한 전계형 시뮬레 이터를 개발하였다. 경계 요소법을 시뮬레이터에 적용함으로써 기존의 유한 요소법, 차분근 사법에서는 피할 수 없었던 내부격자망 구성이 불필요하게 됨에 따라 계산속도를 현저히 줄 일 뿐만 아니라 불규칙 경계에 대한 요소분할이 가능하게 되어 최적렌즈구조 설계의 새로운 요소인 전극구조의 모양을 자유롭게 시뮬레이션 할 수 있게 되었다. 또한 개발된 시뮬레이 터를 이용하여 최적조건을 만족하는 구조를 제안한다. 이때 렌즈설계조건은 beam half-angle 3.0 mrad, working distance 50mm, 빔에너지 퍼짐 (beam energy spread) 10eV, 가속에너지 35keV이다.

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Noise filtering for Depth Images using Shape Smoothing and Z-buffer Rendering (형상 스무딩과 Z-buffer 렌더링을 이용한 깊이 영상의 노이즈 필터링)

  • Kim, Seung-Man;Park, Jeung-Chul;Cho, Ji-Ho;Lee, Kwan-H.
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2006.02a
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    • pp.1188-1193
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    • 2006
  • 본 논문에서는 동적 객체의 3 차원 정보를 표현하는 깊이 영상의 노이즈 필터링 방법을 제안한다. 실제 객체의 동적인 3 차원 정보는 적외선 깊이 센서가 장착된 깊이 비디오 카메라를 이용하여 실시간으로 획득되며, 일련의 깊이 영상, 즉 깊이 비디오(depth video)로 표현될 수 있다. 하지만 측정환경의 조명조건, 객체의 반사속성, 카메라의 시스템 오차 등으로 인해 깊이 영상에는 고주파 성분의 노이즈가 발생하게 된다. 이를 효과적으로 제거하기 위해 깊이 영상기반의 모델링 기법(depth image-based modeling)을 이용한 3 차원 메쉬 모델링을 수행한다. 생성된 3 차원 메쉬 모델은 깊이 영상의 노이즈로 인해 경계 영역과 형상 내부 영역에 심각한 형상 오차를 가진다. 경계 영역의 오차를 제거하기 위해 깊이 영상으로부터 경계 영역을 추출하고, 가까운 순서로 정렬한 후 angular deviation 을 이용하여 불필요하게 중복된 점들을 제거한다. 그리고 나서 2 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 부드러운 경계영역을 생성한다. 형상 내부에 대해서는 경계영역에 제약조건을 주고 3 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 전체적으로 부드러운 형상을 생성한다. 최종적으로 스무딩된 3 차원 메쉬모델을 렌더링할 때, 깊이 버퍼에 있는 정규화된 깊이 값들을 추출하여 원래 깊이 영상과 동일한 깊이 영역을 가지도록 저장함으로서 전역적으로 연속적이면서 부드러운 깊이 영상을 생성할 수 있다. 제안된 방법에 의해 노이즈가 제거된 깊이 영상을 이용하여 고품질의 영상기반 렌더링이나 깊이 비디오 기반의 햅틱 렌더링에 적용할 수 있다.

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Free Vibrations of Multispan Continuous Arches (다경간 연속 아치의 자유진동 해석)

  • 이병구
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.37 no.2
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    • pp.53-63
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    • 1995
  • 본 논문의 다경간 연속아치의 자유진동에 관한 연구이다. 다경간 연속아치의 고유진 동수 및 진ㄷㅇ형을 산출하기 위하여 내부지점의 지점조건에 다른 경계조건식을 유도하였다. 아치의 선형은 포물선을 택하였으며, 회전-로울러-회전, 고정-회전-고정의 지점 조건을 갖는 2경간 연속아치에 대한 수치해석 결과를 제시하였다. Runge-Kutta maethod을 이용 하였다. 실제 수치해석예에서는 회전관성이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰 하였으며, 무차원 고유진동수와 아치높이 지간길이비 및 세장비 사이의 관계를 분석하였다. 또한 실험을 토아여 이론적인 해석결과를 검증하였다.

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