• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.256-256
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• 2021

Saint-Venant 방정식은 수평규모가 수심규모보다 큰 천수흐름을 기술하는 수리동역학 모형으로 지난 수십년간 공학적 분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에도 기후변화에 따른 도시 홍수의 위기 증대로 홍수위기관리의 관심이 높아짐에 따라 홍수파(flood wave), 도시침수(urban inundation), 돌발홍수(flash flood) 등의 신속한 예측을 위한 Saint-Venant 방정식의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 도시와 같은 인공구조물이 즐비한 상황에서 천수흐름을 해석하는 고전적인 수치해법들은 다양한 불연속 지형들의 존재로 인하여 불안정하며 지배방정식의 정해로 수치해가 잘 수렴하지 않는 문제가 있다. 지난 수년간 이를 해결하기 위해 불연속한 지형을 안정적으로 해결할 수 있는 수치기법의 연구가 진행되어 왔으나, 정해로의 수렴성, 정확성에 관하여 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 수치해법의 주요 구조를 구성하는 Saint-Venant 방정식의 불연속한 지형조건에 대한 리만 문제의 정해를 연구하였다. 쌍곡선형 시스템의 특징을 고려하여 요소파들(elementary waves)의 공식을 유도하였는데, 질량과 에너지의 보존법칙에 위배되지 않으며 운동량이송부의 비선형성과 지형의 불연속에 의한 비엄격성을 고려할 수 있는 조건을 제시하였다. 또한, 유도된 요소파들을 바탕으로 L-M & R-M 커브이론(Han et al. 2014)을 사용할 수 있는 조건과 당위성을 증명하였고, 이를 바탕으로 Saint-Venant 방정식의 정해법을 구성하였다. 리만문제의 다양한 초기조건들을 바탕으로 모든 경우의 정해 구조를 조사하였고, 이를 통해 불연속 지형에 대한 Saint-Venant 지배방정식의 정해가 다수해를 갖을 수 있음을 보였으며, 이를 근사할 수 있는 수치기법의 전략을 소개하였다.

• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.2 no.4
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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.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.11A no.7 s.91
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• pp.571-576
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• 2004

In this paper, by using Lagrange polynomial interpolation with a trick such that for $f(x)^{3}$ we shall use $f(x_i)^{3}I_i(x)^{3}$ instead of $I(x)^{3}$ where $I{x}{\;}={\;}\sum_{i}^{f}(x_i)I_i(x)$. We show the convergence and stability and calculate errors. These errors are approximately less than $C(\frac{1}{N})^{N-1} hN(N-1)(\frac{N}{2})^{N-1} /(\frac{N}{2})!$ where N is a polynomial degree.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.6 no.3
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• pp.11-20
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• 1986

The purpose of this study is to devise an efficient and economic solution algorithm for the nonlinear finite element equations. First, procedures and characteristics of the solution methods of ordinary nonlinear equations are critically reviewed and discussed. Based on the discussion, some promising nonlinear finite element analysis procedures are presented as an algorithmic form. Finally, a conceptually combined algorithm for a solution of nonlinear finite element equations is proposed and analyzed, in which the computational effort is minimized and numerical difficulties can be avoided.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.11 no.4
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• pp.197-200
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• 1999

An extension of the modified leap-frog scheme is made to solve the nonlinear shallow-water equations. In the extended model. the physical dispersion of the Boussinesq equations is replaced by the numerical dispersion resulted from the leap-frog finite difference scheme. The model is used to simulate propagations of a solitary wave over a constant water depth and a linearly varying water depth. Obtained numerical results are compared with available analytical and other numerical solutions. A reasonable agreement is observed.

• Journal for History of Mathematics
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• v.18 no.2
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• pp.107-116
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• 2005

A suspension bridge is an example of a nonlinear dynamical system, especially systems with the so called jumping nonlinearity. The fact that we deal with a serious and topical problem is demonstrated for example by the collapse of the Tacoma Narrow suspension bridge. So it would be very contributive to determine under what conditions a similar situation cannot occur and find out safe parameters of the bridge construction. In this paper, we show various possibilities how to model the behaviour of suspension bridge. Then we introduce our own results concerning existence and uniqueness of time-periodic solutions.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.63-70
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• 2003

Berkhoff(1972)는 해저 경사가 완만한 지형에서의 파랑 변형을 계산하는 완경사 방정식을 제안하였다. 이 방정식은 수식이 매우 간단하면서도 비교적 정확하게 파랑을 예측할 수 있어 현재까지도 해안공학 전반에 걸쳐 많이 적용되고 있다. 그러나 Berkhoff(1972)의 완경사 방정식은 계산이 비교적 번거로워 현재는 계산하기 편리한 포물형 완경사 방정식(Radder,1979) 또는 쌍곡선형 완경사 방정식(Copeland,1985) 등의 근사 모델을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 근사모델은 지배방정식을 유도할 때 생기는 가정들에 의해 실제현장 적용성과 해의 정확성에는 언제나 일정한 한계가 있다. (중략)

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.11
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• pp.185-190
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• 2000

비선형 시스템에 대한 $Η_{\infty}$ 제어 이론은 에너지 소진(energy dissipation) 개념을 기초로 개발되어 왔다. 에너지 소진을 이용한 비선형 $Η_{\infty}$ 제어기는 외란과 성능 벡터 사이의 $L_2$게인의 비를 일정이하로 만드는 방법으로 설계되고, 그 적용을 위해서는 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것이 필수적이지만, 일반적으로 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 운동방정식을 변형하여 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하기 쉬운 형태, 즉 비선형 행렬 부등식으로 표현하고, 운동 방적식을 구성하는 행렬의 각 항들이 한계가 존재한다는 것을 이용하여 그 부등식의 근사해를 구하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.4
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• pp.129-136
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• 1995

This paper presents a boundary element method for obtaining approximate solutions of 2-dimensional consolidation problems based on the Biot's linear theory. Laplace transform is applied to differential equation system in order to eliminate the time dependency. The boundary integral equations in transformed space are formulated and the fundamental solutions are shown in a closed form. In order to convert the transformed solutions to the ones in real space, the Hosono's numerical Laplace transform inversion method is applied. As a numerical example, a half-space consolidation problem subjected to a strip local load is selected and the applicability of the method is demonstrated through the comparison with the exact solutions.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.27 no.1
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• pp.11-16
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• 1990

The effects on the dynamic behaviour of the geometric nonlinearity and large dynamic tensile forces occurring in hostile sea environments must be investigated for assessing extreme tensions and fatigue life expectancy of cable. In this paper, the combined effects on the cable dynamic responses are shown through comparisons between numerical solutions to the cable dynamic equations with geometric nonlinearity and large tensile force terms as well as nonlinear drag term and those to the cable equations with only nonlinear drag term. It is found that, in steady state, the cambined effects increase the maximum dynamic tension and reduce the magnitude of the minimum of the dynamic tension at the middle of the cable. This decrease together with the increase of the maximum dynamic tension, cause the average tension to become higher and, therefore, it may deteriorate the cable fatigue life.