• Title/Summary/Keyword: 시간영역 수치시뮬레이션

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The Modeling and Simulation for Pseudospectral Time-Domain Method Synthetic Environment Underwater Acoustics Channel applied to Underwater Environment Noise Model (수중 환경 소음 모델이 적용된 의사 스펙트럼 시간영역 법 합성환경 수중음향채널 모델링 및 시뮬레이션)

  • Kim, Jang-Eun;Kim, Dong-Gil;Han, Dong-Seog
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.25 no.3
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    • pp.15-28
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    • 2016
  • It is necessary to analyze underwater acoustics channel(UAC) modeling and simulation for underwater weapon system development and acquisition. In order to analyze UAC, there are underwater acoustics propagation numerical analysis models(Ray theory, Parabolic equation, Normal-mode, Wavenumber integration). However, If these models are used for multiple frequency signal analysis, they are inaccurate to calculate result of analysis effectiveness and restricted for signal processing and analysis. In this paper, to overcome this problem, we propose simple/multiple frequency signal analysis model of the Pseudospectral Time-Domain Method synthetic environment UAC applied to underwater environment noise model as like as realistic underwater environment. In order to confirm the validation of the model, we performed the 9 scenarios simulation(4 scenarios of single frequency signal, 4 scenarios of multiple frequency signal, 1 scenario of single/multiple frequency signal like submarine radiated noise) for validation and confirmed the validation of this model through the simulation model.

Simulation of Drifter Tracks in the East Sea (동해에서의 부표추적 시뮬레이션)

  • 최병호;김동훈;장경일
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.147-150
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    • 1996
  • 동해의 보편적인 순환계를 Lagrangian 부표 수치실험을 통하여 추적하였다. 부표 수치실험을 하기 위하여 사용된 순환장은 동해전반에 관하여 보간된 실제 해저지형을 사용한 원시방정식(Primitive equation)모형으로부터 유도되었다. 시뮬레이션된 순환장은 전반적으로 기존의 관측치와 고찰결과에 일치하지만 좀 더 많은 시간적, 공간적 변화를 보여준다. 부표는 모형영역내에서 동해전역에 걸쳐 해수수송이 최소와 최대가 되는 달인 3월 1일과 9월 1일에 투하되어 각각 1년간 추적되었다. (중략)

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A Study on Using Finite Difference-Time Domain Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination and Rebar Detection in Concrete Specimens (유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트의 두께측정과 철근위치 탐사를 위한 전자기파 전파 모델링)

  • 임홍철;조윤범
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.639-648
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    • 1999
  • 레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100㎜로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%∼0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

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Application of Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination Using Finite Difference-Time Domain (유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트 두께측정 전자파 모델링의 적용)

  • 임홍철;남국광
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.2
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    • pp.341-349
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    • 2002
  • The radar method is becoming one of the major nondestructive testing(NDT) techniques lot concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wane is needed to analyze radar measurement results. Finite difference-time domain(FD-TD) method can be used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Five concrete specimens with different thickness are modeled in 3-dimension. Radar modeling results compare measurement results to find backface of the concrete specimens and measure thickness of the concrete specimens.

A Study on Real-time Speed of Searching Algorithms (실시간 시뮬레이션을 위한 검색 기법들의 속도 연구)

  • 윤석준;강현주
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.254-262
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    • 1999
  • 실시간 시뮬레이션에서 주어지는 다양한 종류의 불연속적인 파라미터 값을 가지는 데이터 테이블에서 실시간의 제약 하에서의 검색을 수행하기 위해서는 최적의 기법이 요구된다. 실시간의 제약 하에서 최적 기법의 기준이 되는 것은 보통의 알고리즘들과는 달리 평균 속도가 아니라 worst case에서의 속도가 된다. 검색 알고리즘 들은 iteration을 거치게 되므로 총 탐색에 걸리는 시간은 iteration의 수(logical speed)와 1 probe를 수행하는 데 걸리는 시간(실제 수행속도)의 곱으로 정의된다. 본 연구에서 총 탐색에 걸리는 시간을 이론적으로 계산한 검색 속도 기존의 수행한 수치비교시험의 결과와 대체로 일치하였고, 이분 검색법이 iteration의 수와 실제 수행시간 모두에 있어서 가장 우수하다. 한편, 검색하고자 하는 파라미터 값의 dynamics를 이용하여 주어진 데이터 테이블 내의 검색 영역을 축소시키는 dynamic-window 개념을 도입하여 검색 알고리즘의 속도를 향상시킬 수 있었다. 이 개념의 도입은 데이터 테이블의 형태에 민감한 보간 검색법(interpolation method)과 그 응용 기법들에 대해 탁월한 효과를 나타내었다. 결론적으로 일반적 데이터 테이블에 있어서는 이분 검색법이 logical speed와 실제 수행속도가 우수하고, dynamic-window 개념을 도입한 보간 검색법과 그 변형들은 logical speed가 탁월하게 향상된다.

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2D Finite Difference Time Domain Method Using the Domain Decomposition Method (영역분할법을 이용한 2차원 유한차분 시간영역법 해석)

  • Hong, Ic-Pyo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.5
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    • pp.1049-1054
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    • 2013
  • In this paper, two-dimensional(2-D) Finite Difference Time Domain(FDTD) method using the domain decomposition method is proposed. We calculated the electromagnetic scattering field of a two dimensional rectangular Perfect Electric Conductor(PEC) structure using the 2-D FDTD method with Schur complement method as a domain decomposition method. Four domain decomposition and eight domain decomposition are applied for the analysis of the proposed structure. To validate the simulation results, the general 2-D FDTD algorithm for the total domain are applied to the same structure and the results show good agreement with the 2-D FDTD using the domain decomposition method.

A Study on Nonlinear Motions of Submerged Circular Cylinder in Regular Wave (정현파중에서의 잠수된 원형실린더의 비선형 운동에 관한 연구)

  • Ho-Young Lee;Jong-Heul Hwang
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.35 no.1
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    • pp.32-39
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    • 1998
  • A numerical analysis for large amplitude motions of submerged circular cylinder is presented. The method is based on potential theory and two-dimensional motions in regular harmonic waves are tented as an initial value problem. The fully nonlinear free surface boundary condition is assumed in an inner domain and this solution is matched along an assumed an assumed common boundary to a linear solution in outer domain. Calculations of the large amplitude motion of a submerged circular cylinder are directly simulated in time domain. It is shown that relative motion between the body and fluid particle gives a significant effect on the lift and drift motions.

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OpenMP application to implement CUDA for FDTD algorithm and performance measurement (CUDA로 구현한 FDTD알고리즘의 OpenMP기술 적용 및 성능 측정)

  • Jung, Bok-Jae;Oh, Seung-Take;Lee, Cheol-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2013.01a
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    • pp.3-6
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    • 2013
  • 반도체 공정에서 소자의 제조 비용 감소를 위해 제조 공정 검증을 위한 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이 시뮬레이션은 반도체 소자 내부의 물리량 계산을 통해 반도체 소자 내부의 불순물의 거동을 해석하게 된다. 이를 위해 사용되는 알고리즘으로 3차원적 형상을 표현하는 물리적 미분 미분방정식을 계산하게 되는데, 정확한 계산을 위해 유한 차분 시간 영역법(이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법을 이용한다. 실제적으로 반도체 공정의 시뮬레이션에서 FDTD연산의 실행 시간은 90% 이상을 소요하게 된다. 이러한 연산에서 더욱 빠른 성능을 확보하기 위해 본 논문에서는 기존의 CUDA(Compute Unified Device Architecture)로 구현된 FDTD알고리즘을 OpenMP를 통한 다중 GPU제어를 이용하여 연산 수행시간을 감소하고, 그 결과물을 통하여 성능 향상도를 측정한다.

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Numerical Analysis for Modeling of Sound Absorbing Medium using Transmission Line Matrix Modeling (전달선로행렬법을 이용한 흡음재 모델링에 대한 수치해석)

  • Park, Kyu-Chil;Yoon, Jong-Rak
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.16 no.8
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    • pp.1599-1605
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    • 2012
  • We introduced an approach of modeling of a sound absorbing medium that had different absorbing coefficient according to frequency. To obtain the time domain result of the frequency characteristics of a sound absorbing medium, transmission line matrix modeling was used. To input sound absorbing effect in TLM modeling, we added a FIR filter at a node instead of absorbing component using resistance component. There were simulated the characteristics of time-shift, low pass filter, high pass filter using the FIR filter with 7-tap coefficients, then compared with theoretical results. From various simulation results, we could find that added FIR filter coefficient in TLM modeling was an useful way to model a sound absorbing medium.

Time-Domain Simulation of Nonlinear Free-Surface Flows around a Two-Dimensional Hydrofoil (2차원 수중익주위 비선형 자유표면유동의 시간영역 시뮬레이션)

  • Yong-J. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.2
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    • pp.45-56
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    • 1994
  • A computationally efficient numerical method based on potential flow is developed for time-domain simulation of the nonlinear free-surface flows around a 2-dimensional hydrofoil. This numerical method, namely, spectral/boundary-element method, is a mixed one of the high-order spectral method and the boundary-element method in time-domain. The high-order spectral method is used to calculate the nonlinear evolution of free-surface, and the boundary-element method is used to calculate the effects of the hydrofoil and the shed vortex. As application examples, nonlinear free-surface flows around a 2-dimensional hydrofoil which starts from the rest and translates near the free-surface with or without harmonic oscillations are calculated. Nonlinear/unsteady results of free-surface waves and hydrodynamic farces are shown and discussed. Particularly, the results of steady-state which are obtained as a special case of the present unsteady solution are compared with others' calculated and experimental results, and good agreements are observed.

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