• 제목/요약/키워드: 모멘트 방정식 방법

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모멘트 법의 이론과 응용

  • 김정기
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제2권4호
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    • pp.55-65
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    • 1991
  • 본고의 목적은 선형 전자장 문제의 해를 구하기 위한 일반적이 절차에 대해 간단히 소개하고, 이것을 전자장 문제에 적용시켜 보는 것이다. 이것은 원시 함수 방정식이 행렬 방정식으로 유도되기 때문에, 이러한 과 정을 행렬 방법이라고도 한다. 수학적인 과정으로 행렬 방정식을 얻는 것을 모멘트 법이라고 한다. 종종 이런 과정을 근사 기법이라고도 한다. 그러나 이것은 해가 극한에서 수렴할때에는 틀린 명칭이다. 주어진 정확도를 위해서는 다른 해들과는 달리 계산시간이 많이 요구되는데, 예로 무한 멱급수 전개를 들 수 있다. 물론, 이 방법 은 정확하게 근사해를 구하는데 사용된다. 즉, 이 근사해는 극한에서 수렴하지 않는다. 모멘트 법은 전자장 문제를 다루기 위한 일반적인 절차이지만, 해를 구하는 과정은 특별한 문제에도 폭넓게 적용할 수 있다. 본고에서는 이 방법의 과정을 설명할 뿐만 아니라, 전자장 문제를 다루는 예를 들었다. 이런 예들을 가지고 유사한 문제의 해를 구할 수 있으며, 다른 유형의 문제들에 대해서는 적절하게 확장, 또 는 일부 수정을 하여 해를 구할 수 있다. 전자장 부분에서 예를 들었지만, 이 과정은 모든 종류의 전자장 문제에 적용할 수 있다.

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조정방정식법(調整方程式法)(혹은 이완방정식법(弛緩方程式法))과 연속량(連續梁)에의 응용(應用) (Adjusting Equation Method (or Relaxation Equation Method) and its Application to the Influence Line Analysis of Continuous Beams)

  • 조현영;김미옥
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.487-493
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    • 1994
  • 강절(剛節) 뼈대 구조물(構造物)의 해석(解析)에 적용하는 모멘트 분배법은 총조정(總調整) 모멘트라는 개념을 이용하여 연립방정식(聯立方程式)으로 간단히 표현된다. 이 방정식(方程式)은 간단한 손계산기(hand calculator)로 직접 작성되고 쉽게 풀어질 수 있다. 이 방정식(조정방정식(調整方程式))은 무한번의 분배 과정을 완료한 상태를 나타내며 그 해는 소거법(消去法)으로 풀 수도 있으나 일종의 이완방정식(弛緩方程式)으로써 되풀이 산법을 사용하면 간단히 풀어진다. 이 방법이 연속량(連續梁)의 휨 모멘트 계산이나 영향선(影響線) 해석(解析)에 어떻게 이용될 수 있는 지를 두개의 예제로서 설명하였다. 특히 영향선의 해법은 전산에 편리하도록 행렬(行列)로 표현하였다.

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모멘트 방정식 방법에 의한 횡요 운동 방정식의 램덤 해석 (Random Analysis of Rolling Equation of Motion of Ships Based on Moment Equation Method)

  • 배준홍;권순홍;하동대
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.41-45
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    • 1992
  • In this paper an application technique of moment equation method to solution of nonlinear rolling equation of motion of ships is investigated. The exciting moment in the equation of rolling motion of ships is described as non-white noise. This non-white exciting moment is generated through use of a shaping filter. These coupled equations are used to generate moment equations. The nonstationary responses of the nonlinear system are obtained. The results are compared with those of a linear system.

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순수 휨모멘트를 받는 아치의 횡좌굴에 관한 연구 (A Study on Lateral Torsional Budding of Arch Subjected to Pure Bending Moment)

  • 김생빈;유재흥;이성철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.13-19
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    • 1989
  • 박판으로 이루어진 아치가 양단에서 휨모멘트를 받을 때 발생하는 횡좌굴에 대한 지배 미분방정식이 제시되었다. 미분방정식은 updated Lagrangian 방법에 따른 증분형태의 가상일의 원리에 의하여 유도 되었다. 본 연구에서 구한 임계모멘트 값들을 다른 결과들과 비교함으로써 본 연구의 타당성을 검토하여 보았다.

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대수정규분포의 모멘트 기법을 사용한 응집방정식의 해-상계수를 갖는 응집계수의 경우 (Moment Method of Log-Normal Size Distribution for Coagulation Problem - Constant Collision Kernel Model)

  • 박성훈;이승주;이규원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.194-196
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    • 1999
  • 대기나 수용액 속에 부유 입자는 서로 충돌하여 합쳐져서 그 크기가 커지게 된다. 이러한 과정을 응집(Coagulation)이라고 하며, 이는 대기중 부유입자의 농도 및 크기분포의 변화, 구름 속에서의 빗방울형성 등에 매우 중요한 기작 중의 하나이다. 응집방정식은 일반적으로 비선형 편미적분 방정식으로 표현되어 일반 해를 구하는 것은 불가능하다. 이러한 이유로 응집방정식을 풀 때에는 수치 해석적인 방법이 주로 이용되고 있다.(Tolof, 1977; Gelbard and Seinfeld, 1978; Reed ea al., 1980; Mick et al., 1991).(중략)

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불규칙 가진되는 회전-고정보의 비선형응답특성 (Nonlinear Responses of a Hinged-Clamped Beam under Random Excitation)

  • 조덕상;김영종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.427-436
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    • 2000
  • 이 논문은 불규칙 가진력을 받는 회전-고정보의 비선형 응답특성을 나타낸다. 불규칙 가진력은 두 번째 고유모드의 절점과 최대변위점에 가했다. 비선형 편미분 방정식과 경계조건으로 표현되는 이 문제를 Galerkin의 방법을 이용하여 연립 비선형 상미분방정식으로 변환하였다. 이 상미분방정식으로부터 Fokker-Planck방정식과 모멘트 방정식을 얻은 후 Gaussian closure 방법 및 non-Gaussian closure 방법을 이용하여 3 모드 근사시 각각 27개 및 209개의 자율 상미분방정식을 구하였다. Gaussian closure 방법과 non-Gaussian closure 방법으로 2 모드 및 3 모드 근사해석을 수행하였고 해석적 결과들은 Monte Carlo 시뮬레이션 결과와 비교되었다. 해석결과 2 모드 근사해와 3 모드 근사해가 거의 일치하였고 2 모드 내부공진만 고려하여도 해석결과에 별 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있다.

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반복적 Cumulant 모멘트 방법에 의한 Boltzmann 방정식의 해법과 충격파구조에 관한 연구 (Iterative Cumulant Moment Method for solution of Boltzmann Equation and its Application to Shock Wave Structure)

  • 오영기
    • 대한화학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.398-410
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    • 1998
  • Boltzmann 방정식의 비선형 해법으로서 cumulant 모멘트 방법을 연구하였으며, Maxwell 분자모형 단원자분자 기체계의 정상충격파 문제에 대하여 적용하였다. 모멘트 방정식의 해는 Maxwell-Ikenberry-Truesdell(MIT) 반복법을 사용하였다. 원래의 MIT 반복법은 초기값을 평형분포함수로부터 구하지만, 본 연구에서는 반복계산의 초기값을 Mott-Smith의 두방식(bimodal)함수로부터 구하였다. 모멘트 계산은 2차 반복단계까지 수행하였으며, 강한 충격파에 대한 밀도, 온도, stress, heat flux 등의 윤곽과 충격파의 두께, 그리고 마하수 1.4 미만의 약한 충격파의 두께를 계산하였다. 1차 반복계산에서 충격파 윤곽에 대한 간단한 형태의 해석적 표현을 얻었으며, 이로부터 도출한 약한 충격파 두께에 대한 극한법칙은 Navier-Stokes 이론과 정확히 일치한다. 2차 반복계산에 의한 결과는 강한 충격파의 윤곽곡선 및 충격파 두께가 Monte Carlo 문헌값과 정량적으로 일치함을 보인다.

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모멘트법에 의한 이송방정식의 수치해석 (Numerical Analysis for Advection Equation Based on the Method of Moments)

  • 백중철;조원철;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.99-110
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    • 1999
  • 모멘트법은 Lagrangian 벙법으로서 격자요소 내에서의 농도의 공간분포에 대한 0차, 1차, 2차 모멘트를 고려한고 각 모멘트의 보존성을 유지하면서 농도분포의 이송을 계산하는 방법이다. 따라 각 격자요소에서의 0차 모멘트, 즉 평균농도 뿐만 아니라 1차 및 2차 모멘트 값의 합리적인 초기 설정이 요구된다. 본 연구에서는 각 모멘트들의 초기값 설정방법을 검토하고, 기존 모멘트법의 Couuant 수에 대한 제약조건을 극복하기 위하여 모멘트법을 개선하였다. 모멘트법에 의한 모의 결과를 유용한 Eulerian 및 Lagrangian 기법에 의한 모의 결과와 비교 검토하여 모한 해석결과를 발생시키는 기법이며, 본 연구에서 제시한 Courant 수 제약조건의 극복에 관한 연구는 성공적으로 이루어진 것으로 나타났다. 한편, 모멘트법은 농도가 전체 계산영역의 일부에 분포하는 2차원 영역에서의 이송 모의시 계산시간에 있어서 매우 효율적인 것으로 나타났다.

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자기매계변수 연성을 갖는 응답의 통계적 특성 (Stochastic Response of a System with Autoparametric Coupling)

  • 조덕상;김영종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.387-394
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    • 2000
  • 본 연구에서는 광대역 불규칙가진력을 받는 자기매계변수계의 모드상호작용을 고찰하였다. 고찰대상 모델은 매우 흔한 추조물의 형태인 내부공진을 갖는 자기매계변수 동흡진기이다. Gaussian closure 방법에 의하여 계의 불규칙 응답을 나타내는 통적 모멘트방정식은 1차 및 2차 모멘트로 구성된 자율 상미분방적식으로 줄여진다. 계의 평형해와 평형해의 안정성측면에서 계의 응답이 조사되었다. 참고문헌 [18]과 [20]에서 보고된 발견한 감쇠가 안정성을 축소하기도 한다라는 이 효과는 본 연구에서 발견할 수 없었다. 또한 확정적 비선형계에 존재하는 포화현상은 발견되지 않았다.

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4계 타원형 미분 방정식을 위한 웨이블릿 급수해석 (The Wavelet Series Analysis for the Fourth-order Elliptic Differential Equation)

  • 조준형;우광성;신영식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.355-364
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    • 2011
  • 본 논문은 이미지 처리나 신호처리 및 정보압축 등에 사용되는 웨이블릿 급수를 이용하여 4계 타원형 미분방정식을 풀때 그 방법에 대하여 논의하고자 한다. 본 논문에서 사용한 Hat 웨이블릿 함수는 $H^1$-공간에 속한 급수로서 일반적으로 2계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 무리가 없으나 4계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 불충분한 미분가능회수를 가지고 있다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 선형방정식을 순차적으로 구성하고 풀어내는 방법을 사용하였다. 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 순차적 해석법은 탄성하중법(모멘트면적법)의 응용으로 생각할 수 있다. 또한 그 정식화과정에서 무요소법과 동일한 점과 차이점을 언급하였다. 예측한 바와 같이 Hat 웨이블릿 함수의 항을 많이 고려할수록 수치해석의 해가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 응력특이를 갖는 오일러보 문제의 경우 제안된 해석법은 종래의 유한요소 해석값과도 비교되었다.