• Title/Summary/Keyword: 수치미분법

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Error Analysis of Approximate Solution by Differential Transform Method with respect to Non-linearity of Duffing Equation (미분변환법을 이용해 구해진 Duffing Equation 근사해의 비선형성 증가에 따른 오차 분석)

  • Yang, Seong-Uk;Kim, Dong-Hun;Kim, Bong-Gyun;Yang, Jun-Mo;Lee, Sang-Cheol
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 2015.11a
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    • pp.20-24
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    • 2015
  • 미분변환법은 미분방정식의 해를 구하기 위한 방법으로 다양한 분야에서 적용에 관한 연구를 수행 중이다. 항공우주분야의 동역학 모델링의 경우 미분방정식은 비선형성을 포함하게 되며 일반적으로 수치해석을 이용해 근사해를 구하게 된다. 본 논문에서는 미분변환법을 이용해 구해진 근사해의 오차 추이를 분석한 내용을 다루고 있다. 이를 위한 예제로써 duffing equation을 사용하였으며, duffing equation에 포함된 비선형성을 증가시킴에 따라 미분변환법을 이용해 구한 근사해와 수치해석을 이용해 구한 수치해를 비교하였다.

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Errors in Potentiometric End-Point of Redox Titrations Determined by Zero Second Derivative Method (산화환원 전위차적정에 있어 수치미분법으로 얻은 영 2 차미분 종말점의 오차)

  • Q. Won Choi;Kyong Ryul Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.22 no.3
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    • pp.128-132
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    • 1978
  • The potentiometric end-point of redox titrations determined by nulling the second derivative of the titration curve by numerical differentiation method is analyzed by using an electronic digital computer. The error involved in the method is shown to be dependent on the location of the equivalence point in the titrant addition increment that encompasses the latter. The error increases as the equivalence point moves away from the mid-point of the increment toward a maximum value that is as great as a half of the increment. Therefore, when the numerical differentiation method is used to null the second derivative, the end-point should be compared with the steepest point of the titration curve or diluted titrant should be used in the vicinity of the end-point.

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Electronic and mechanical engineering division (다물체 시스템을 위한 민감도 해석)

  • Lee, Jong-nyun;Park, Soo-hong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.14 no.3
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    • pp.50-56
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    • 1997
  • 본 논문은 다물체동역학에서의 민감도해석을 위하여 개발된 혼합법(Mixed method)을 보여준다. 이 방법은 해석적인 미분의 유도와 수치적인 미분의 장점을 함께 사용한다. 해석적인 유도는 기본적인 전체의 미분에서 사용 되며 여기서 나온 각 세부 미분항은 수치적인 미분방법에 의존한다. 이로인하여 세부미분항을 다물체의 운동방정식 에서 유도할 때 발생하는 어려움을 제거한다. 여기서 사용되는 운동 방정식은 Joint Coordinate 방정식을 사용하며, 이 방정식의 계산시간과 정확도에 의해 민감도해석에서도 정확도와 계산시간의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 예제로서 자동차 Suspension 시스템의 승차감을 최적화하기 위한 민감도 해석을 수행하였으며, 여기서 혼합법이 차등미분법과 상응한 결과를 보였다.

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A Case Study on Team Project in Calculus for Medicine - Numerical Methods of Integration - (의대생을 위한 미분적분학 팀프로젝트 사례 - 정적분의 수치채산법을 중심으로 -)

  • Min, Sook
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.26 no.2
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    • pp.155-176
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    • 2012
  • In this paper, we present a practical and essential method of using team projects for calculus. We, specifically, take into account the team project that calculate the volume of lung represented on CT scan images. We have demonstrated that the process of analyzing the images in a team project encourage studying numerical methods of integration for calculus. Also, we have used various technological programs(MATLAB, MATHEMATICA, MS Excel) to solve the team project.

The East Moving Least Square Reproducing Kernel Approximation and Point Collocation Method (고속 최소 자승법을 이용한 점별 계산법)

  • 김용식;김도완
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.567-574
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    • 2002
  • 새로운 자유격자 관사를 이용한 점별 계산법을 제안한다 이동 최소 자승법을 이용한 기저의 생성과 기저의 근사적 미분을 동시에 구해내는 자유격자 근사를 유도하여, 직접 점별 계산법을 고안하였다. 기존의 자유 격자 법에서는 기저의 직접 미분을 사용하므로 높은 계산 비용이 필요하지만, 이 논문에서 제안된 방법은 기저의 생성과 동시에 기저의 근사적 미분을 구하게 된다. 또한 기존의 방법에서 필요하였던, 창 함수(window function)의 미분가능성을 연속성으로 대치할 수 있으므로, 주어진 문제에 따라 다양한 창 함수를 이용할 수 있다. 기저의 재생성과 interpolation의 수렴성을 소개하고, 수치 예제로서, Poisson 문제를 통해 이 방법의 유효함을 보인다.

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Development of Explicit Dynamic Algorithm for MLS Difference scheme (MLS 차분법을 위한 Explicit 동적해석 알고리즘 개발)

  • Kim, Kyeong-Hwan;Yoon, Young-Cheol;Lee, Sang-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.179-182
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    • 2010
  • 본 연구에서는 MLS 차분법을 이용하여 동역학 문제를 해석하기 위한 explicit 동적해석 알고리즘을 제시한다. 격자망이 없는 장점을 부각시키기 위해 이동최소제곱법에 근거한 Taylor 전개로부터 미분근사를 얻고 차분식을 구성했다. 지배 미분방정식의 시간항을 CDM(Central difference Method) 차분하여 빠른 속도로 동적해석을 수행하였다. 수치결과를 통해 본 연구에서 제시한 알고리즘의 정확성과 안정성을 확인할 수 있었다.

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

  • Kim, Kyeong-Hwan;Yoon, Young-Cheol;Lee, Sang-Ho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.31 no.6
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    • pp.331-337
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    • 2018
  • This paper presents dynamic algorithm of the MLS(moving least squares) difference method using first order differential Approximation. The governing equations are only discretized by the first order MLS derivative approximation. The system equation consists of an assembly of the approximate function, so the shape of system equation is similar to FEM(finite element method). The CDM(central difference method) is used for time integration of dynamic equilibrium equation. The natural frequency analyses of the MLS difference method and FEM are performed, and two analysis results are compared. Also, the accuracy of the proposed numerical method is verified by displaying the dynamic analysis results together with the results by the existing second order differential approximation. In the process of assembling the first order MLS derivative approximation, the oscillation error was suppressed and the stress distribution was interpreted as relatively uniform.

Ride Sensitivity Analysis of a Train Model with Non-linear Suspension Elements (비선형 현가요소를 가진 철도차량의 승차감 민감도 해석)

  • Tak, Tae-oh;Kim, Myung-hun
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.18
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    • pp.233-240
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    • 1998
  • In this study, ride sensitivity analysis of train with non-linear suspension elements is performed. Non-linear characteristics of springs and dampers for primary and secondary suspensions of a train is parameterized. Equation of motion of the train model is derived, and using the direct differentiation method, sensitivity equations are obtained. For a nominal ride quality performance index, sensitivity analysis with respect to various design parameters regarding non-linear suspension parameters is carried out.

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Free Vibration Analysis of Compressive Tapered Members Resting on Elastic Foundation Using Differential Quadrature Method (미분구적법(DQM)을 이용한 탄성지반 위에 놓인 변단면 압축부재의 자유진동 해석)

  • 이병구;최규문;이태은;김무영
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.4
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    • pp.629-638
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    • 2002
  • This paper deals with the free vibration analysis of compressive tapered members resting on elastic foundation using the Differential Quadrature Method. Based on the differential equation subjected to the boundary conditions, adopted from the open literature, which governs the free vibrations of such member, this equation is applied to the Differential Quadrature Method. For computing natural frequencies, the numerical procedures are developed by QR Algorithm, in which the Chebyshev-Gauss-Lobatto method is used for choosing the grid points. The numerical methods developed herein for computing natural frequencies are programmed in FORTRAN code, and all solutions obtained in this study are quite agreed with those in the open literature.

Free Vibration Analysis of Curved Beams with Varying Cross-Section (단면적이 변하는 곡선보의 진동해석)

  • Kang, Ki-Jun;Kim, Young-Woo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.5
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    • pp.453-462
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    • 2009
  • The differential quadrature method(DQM) is applied to the free in-plane vibration analysis of circular curved beams with varying cross-section neglecting transverse shearing deformation. Natural frequencies are calculated for the beams with various opening angles and end conditions. Results obtained by the DQM are compared with available results by other methods in the literature. It is found that the DQM gives good accuracy even with a small number of grid points. In addition, the corrected results are given for the beams not previously presented for this problem.