• 제목/요약/키워드: 미분방정식

검색결과 692건 처리시간 0.027초

단순전단유동에서 미분 구성방정식의 일차원적 불안정거동예 (Examples of One-Dimensional Dissipative Instabilities in Simple Shear Flow as Predicted by Differential Constitutive Equations)

  • 권영돈
    • 유변학
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.192-202
    • /
    • 1995
  • 이연구에서는 유변학 구성방정식이 나타내는 일차원 불안정성의 몇가지 예를 보였 다. 안정성 해석을 위하여 맥스웰형 미분구성방정식 Giesekus, Leonov, Larson 모델을 선택 하였다. 나타난 불안정성은 단순전단유동에서의 정상유동곡석이 무제한적 단수증가성을 위 배할 때 발생한다. 단순전단유동에 부과된 섭동하에서 Giesekus와 Larson 모델이 일정영역 의 무델계수와 전단율속도값에서 불안정 거동은 관성력을 고려하지 않은 경우에도 발생함이 증명되었다. 끝으로 이러한 불안정 거동을 개선하는 몇가지 방법을 Leonv와 Giesekus 모델 에 대하여 제시하였다.

  • PDF

일정체적 단순지지 보-기둥의 동적 최적단면 (Dynamic Optimal Shapes of Simple Beam-Columns with Constant Volume)

  • 이병구;박광규;모정만;이상진
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제9권2호통권31호
    • /
    • pp.221-228
    • /
    • 1997
  • 이 논문은 일정체적 단순지지 보-기둥의 동적 최적단면의 결정에 관한 연구이다. 정다각형 단면의 단면깊이가 포물선으로 변화하는 보-기둥에 대한 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식에는 축하중효과를 고려하였고, Runge-Kutta method와 Regula-Falsi method를 이용하여 미분방정식을 수치적분하고 고유진동수를 산출하였다. 수치해석 결과로부터 얻어진 진동수-단면비 곡선의 임계값들을 분석하여 동적 최적단면을 결정하고 이 결과들을 표 및 그림에 나타내었다.

  • PDF

MLS차분법을 이용한 재료비선형 문제 해석 (Development of MLS Difference Method for Material Nonlinear Problem)

  • 윤영철
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.237-244
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 재료비선형 문제를 다루기 위한 비선형 MLS 차분법의 정식화 과정을 제시한다. MLS 차분법은 절점모델을 기반으로 고속 미분근사식을 활용하여 지배 미분방정식을 직접 이산화 하는데, 변수를 변위로 일원화한 Navier 방정식을 사용하여 탄성재료 문제를 다룬 기존의 MLS 차분법은 재료의 구성방정식을 별도로 고려할 수 없다. 본 연구에서는 비선형 재료의 구성방정식을 반영할 수 있는 강정식화를 위해 1차 미분근사를 반복 사용하는 겹미분근사를 고안했다. 응력의 발산으로 표현되는 평형방정식을 그대로 이산화하고 Newton 방법을 적용하여 반복계산을 통해 수렴해를 찾는 비선형 알고리즘을 제시했다. 응력 계산과 내부변수의 갱신은 return mapping 알고리즘을 활용하였고, 알고리즘 접선계수(algorithmic tangent modulus)의 적용을 통해 빠르고 안정적인 반복계산이 가능하도록 하였다. 재생성 시험을 통해 겹미분근사의 정당성을 검증했고, 비선형재료에 대한 인장문제의 해석을 통해 개발된 비선형 MLS 차분 알고리즘의 정확성과 안정성을 확인하였다.

대공화기 탄도궤적에 관한 연구 (A Study on the Bullet Trajectory for the Anti-aircraft Gun)

  • 강환일;박강;신동일;박우성;주기돈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(B)
    • /
    • pp.117-119
    • /
    • 2012
  • 기존의 탄도방정식[2]에서 여러 조건을 제시하여 간략화된 대공화기 탄도방정식을 얻는다. 대공화기의 탄도궤적이므로 양력계수가 들어간 항의 값이 충분히 작다는 가정을 하였다. 또한 속도의 크기를 시간불변이라는 가정을 하였다. 이 탄도방정식은 기존의 방정식[1]에 비하여 밀도, 풍속, 항력계수 및 탄도계수가 식에 나타나 있어 일반적인 탄도방정식으로 이용가능하고 또한 미분방정식의 해를 구할 필요가 없다. 모의실험을 통하여 제시된 탄도방정식을 이용하여 풍속이 들어간 탄도궤적을 구한다.

하천 오염물질 이송확산 모의에서의 프랙탈 계산기법 (Fractal calculus for water pollutant diffusion modeling)

  • 김상단;송미영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
    • /
    • pp.552-556
    • /
    • 2004
  • 프랙탈 이송확산방정식은 정수 차수의 미분연산자로 구성된 고전적인 이송확산방정식과 비교하여 프랙탈 차수의 미분연산자로 구성된 보다 상위개념의 방정식으로써 정의된다. 지금까지의 프랙탈 이송확산방정식은 추계학적인 기법을 동원하여 푸리에-라플라스 공간에서 주로 해석되었으나, 본 연구에서는 실제 공간에서 유한차분개념을 도입하여 보다 직접적으희 하천에서의 오염물 이송확산에 관한 지배방정식을 유도하였다. 이러한 개념의 유도방법은 프랙탈 차수 및 관련 확산계수의 물리적인 추정에 관한 실마리를 제공할 수 있다. 고전적인 이송확산방정식과는 달리 프랙탈 이송확산방정식은 실제 하천에서 관측되는 오염물의 시간-농도 분포곡선의 왜곡현상과 분포곡선의 전후방부 농도를 보다 실제에 가깝게 모의할 수 있을 것으로 기대되어진다.

  • PDF

수정 뉴톤-랍손법을 적용한 조류 계산 (Load flow applied for improved Newton-Raphson method)

  • 김건중;엄재선;최장흠;장경철;정대원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 D
    • /
    • pp.1094-1096
    • /
    • 1997
  • 이제까지 전력계통의 상태를 알기 위한 조류계산은 전력방정식에 대한 직접적인 풀이로써 이루어졌다. 그런데 만일 자코비안 행열이 singular나 유사 singular가 된다면 그 전력 방정식의 해를 구할 수가 없게 된다. singular나 유사 singular가 되는 자코비안 행열을 가지는 전력방정식을 풀기 위하여 보조 방정식을 추가하여 미분불능인 점을 미분가능으로 변환하는 continuous method가 있다. 그런데 continuous method에서 보조 방정식은 원함수의 성질에 따라 달라지므로 어떤 일반적인 형태를 가지지 않는다. 따라서 본 논문에서는 전력방정식을 제약조건으로 가지고 부하 모선의 전력이 수용가의 요구량과 거의 일치되도록 하는 것을 목적 함수로 하는 최적화 문제로 조류계산을 변환하여 풀이하였다. 이러한 최적화 기법을 이용함으로써 continuous method에서 보조방정식이 원함수에 따라 계속적으로 변하는 문제를 개선하였다.

  • PDF

MR제어기의 마찰력비에 따른 단자유도 구조물의 응답감소 (Response Reduction of a SDOF Structure based on Friction Force Ratio of MR Controller)

  • 성지영;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.435-443
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 MR(Magneto-Reological)제어기가 설치된 단자유도 구조물의 응답을 예측하기 위하여 구조물의 운동방정식을 해석적으로 분석하고 주요변수를 파악하였다. MR제어기의 수치 모델로는 마찰 및 점성감쇠로 단순모델한 Bingham모델을 사용하였다. 자유진동과 조화진동일때의 응답감쇠를 결정짓는 주요변수가 각각 마찰력과 최대정적복원력의 비 $R_f$, 마찰력과 최대조화가진력의 비 $R_h$ 임을 파악하였다. 비선형 미분방정식을 등가의 선형 미분방정식으로 변환하기 위하여 마찰력에 의한 에너지 소산을 등가의 점성에너지로 치환하여 등가점성감쇠와 등가점성감쇠비를 유도하였다. 마지막으로 등가선형화과정을 검증하기 위하여 실제 지진에 대한 구조물의 응답을 비선형 미분방정식의 해와 비교하였다.

Winkler형 지반위에 놓인 보-기둥의 자유진동 및 좌굴하중 해석 (Free Vibrations and Buckling Loads of Beam-Columns on Winkler-Type Foundations)

  • 정진섭;이병구;오상진
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.251-258
    • /
    • 1993
  • 이 논문은 Winkler형 지반위에 놓인 보-기둥의 자유진동 및 좌굴하중 해석에 관한 연구이다. 축하중을 받는 탄성지반위에 놓인 보-기둥이 자유진동할 때 보-기둥 미소요소에 작용하는 힘들의 동적평형방정식으로부터 지배 미분방정식을 유도하였으며, 물리적인 특성관계를 이용하여 탄성지반위에 놓인 보-기둥의 좌굴을 지배하는 미분방정식을 직접 유동하였다. 유도된 미분방정식은 수치해석기법인 Runge-Kutta method와 행렬값 탐사법을 이용하여 해석하였다. 실제의 수치예에서는 양단회전 및 양단고정의 단부조건에 대하여 수치해석하였다. 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 지반탄성계수 관계, 무차원 좌굴하중과 지반탄성계수 관계 및 축하중과 무차원 고유진동수 관계를 그림에 나타내었으며, 탄성지지구간의 변화에 따른 고유진동수 및 좌굴하중 변화를 고찰하였다. 또한 3구간으로 나누어지는 비균질 지반위에 놓인 보-기둥의 축하중과 고유진동수 관계를 고찰하였으며 이에 대한 진동형을 그림에 나타내었다.

  • PDF

1차 미분 근사를 이용한 MLS차분법의 동적해석 (Dynamic Analysis of MLS Difference Method using First Order Differential Approximation)

  • 김경환;윤영철;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.331-337
    • /
    • 2018
  • 본 논문은 MLS(moving least squares) 차분법의 1차 미분 근사함수를 바탕으로 시간에 따른 수치해석이 가능한 해석기법을 제시한다. 오직 1차 미분 근사함수로만 지배방정식을 이산화했으며, 근사함수를 조립하는 형태로 전체 시스템 방정식을 구성하여 차분법으로 이산화된 운동방정식이 유한요소법(finite element method)과 유사한 모습을 갖게 되었다. 운동방정식을 시간적분하기 위해서 중앙차분법(central difference method)을 사용하였다. 유한요소 알고리즘을 통해서 MLS 차분법과 유한요소법의 고유진동 해석을 수행하였으며, 두 해석결과를 비교하였다. 또한, 동적해석 결과를 기존의 2차 미분 근사함수를 활용한 해석결과와 함께 도시함으로써 제안된 수치기법의 정확성을 검증하였다. 1차 미분 근사함수를 조립하는 과정에서 해석결과의 떨림현상이 억제되었으며 상대적으로 균일한 응력분포를 구할 수 있었다.

변조 함수법을 이용한 TSK 퍼지모델의 파라미터 인식 (Parameters Identification of TSK Fuzzy Model using Modulating Function Method)

  • 류은태;정찬익;이원창;강근택
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
    • /
    • pp.381-384
    • /
    • 2004
  • 본 논문에서는 변조 함수법을 이용하여 비선형 연속시스템의 퍼지모델 파라미터 인식을 위한 새로운 알고리즘을 제시하였다. 동력학 미분방정식은 미분항을 가지고 있기 때문에 입출력 데이터를 이용하여 퍼지모델 파라미터를 인식하는 경우 외란의 영향을 무시할 수 없으므로 퍼지모델 파라미터 인식이 어렵다. 그러나 변조 함수법을 이용하면 미분항을 소거할 수 있어 미분항이 없는 연립방정식으로부터 쉽게 퍼지모델 파라미터 인식이 가능하다 몇 개의 시뮬레이션을 통해 제안한 변조 함수법을 이용한 퍼지모델 파라미터 인식의 정확성과 유효성을 확인할 수 있었다.

  • PDF