• 제목/요약/키워드: 시간영역 Green 적분방정식

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파중 전진하는 선체에 의한 방사파-산란파 문제의 해법에 적용되는 Green 적분방정식의 정확한 도출 (The Exact Formulation of the Green Integral Equation Applied to the Radiation-Diffraction Problem for a Surface Ship Advancing in Waves)

  • 홍도천
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-28
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    • 2000
  • The Green integral equation for the calculation of the forward-speed time-harmonic radiation-diffraction potentials IS derived. The forward-speed Green function presented by Brard is used and the correct free surface boundary condition for the Green function is imposed. The cause of the mistakes in the existing Green integral equation is also pointed out.

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3 차원 시간영역 전진속도 자유표면 Green 함수와 2 차 경계요소법을 사용한 선체의 방사포텐셜 수치계산 (Numerical Study of the Radiation Potential of a Ship Using the 3D Time-Domain Forward-Speed Free-Surface Green Function and a Second-Order BEM)

  • 홍도천;홍사영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.258-268
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    • 2008
  • The radiation potential of a ship advancing in waves is studied using the 3D time-domain forward-speed free-surface Green function and the Green integral equation. Numerical solutions are obtained by making use of the 2nd order BEM(Boundary Element Method) which make it possible to take account of the line integral along the waterline in a rigorous manner. The 6 degree of freedom motion memory functions of a hemisphere and the Wigley seakeeping model obtained by direct integration of the time-domain 3D potentials over the wetted surface are presented for various Froude numbers.

2차원 주상체의 강제 동요시 동유체력의 시간 영역 해석법에 관하여 (On the Improved Numerical Method for Hydrodynamic Forces Acting on an Arbitrary Cylinder in the Time Domain)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.63-72
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    • 1990
  • 2차원 부유체가 자유 표면상의 평균 위치로 부터 작은 진폭의 비정상 운동을 할 때, 물체에 작용하는 선형 동유체력을 과도 Green 함수를 사용한 적분 방정식법에 의하여 시간 영역에서 수치해석 하였다. 특히 시간 영역에 따라 과도 Green 함수를 급수전개 또는 접근전개시킨 후 사용함으로써, 시간 영역에서 직접해석시에 단점으로 지적되고 있는 수치 계산 소요시간을 단축시켰다. 계산 예로는 원형 단면 주상체의 강제 상하동요 및 수평 동요시의 동유체력을 수치 해석 하였으며, Fourier 변환 후 진동수 영역에서의 해당 값과 비교 도시하였다.

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3 차원 시간영역 근사비선형 2 차경계요소법에 의한 선체의 대진폭 운동 및 파랑하중 계산 (Estimation of Large Amplitude Motions and Wave Loads of a Ship Advancing in Transient Waves by Using a Three Dimensional Time-domain Approximate Body-exact Nonlinear 2nd-order BEM)

  • 홍도천;홍사영;성홍근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.291-305
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    • 2010
  • A three-dimensional time-domain calculation method is of crucial importance in prediction of the motions and wave loads of a ship advancing in a severe irregular sea. The exact solution of the free surface wave-ship interaction problem is very complicated because of the essentially nonlinear boundary conditions. In this paper, an approximate body nonlinear approach based on the three-dimensional time-domain forward-speed free-surface Green function has been presented. The Froude-Krylov force and the hydrostatic restoring force are calculated over the instantaneous wetted surface of the ship while the forces due to the radiation and scattering potentials over the mean wetted surface. The time-domain radiation and scattering potentials have been obtained from a time invariant kernel of integral equations for the potentials which are discretized according to the second-order boundary element method (Hong and Hong 2008). The diffraction impulse-response functions of the Wigley seakeeping model advancing in transient head waves at various Froude numbers have been presented. A simulation of coupled heave-pitch motion of a long rectangular barge advancing in regular head waves of large amplitude has been carried out. Comparisons between the linear and the approximate body nonlinear numerical results of motions and wave loads of the barge at a nonzero Froude number have been made.

불규칙파 중에서 전진하는 선박에 대한 시간영역 운동해석 (Transient Motion Analyses for a Ship Advancing in Irregular Waves)

  • 이호영;박홍식;신현경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.47-53
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    • 2001
  • 선박이 파랑중에 충격력을 받거나 불규칙한 외력을 받았을 경우에 시간영역에서의 운동방정식을 해석하는 것이 편리하다. 본 연구에서는 주파수영역에서 3차원 Green함수를 이용한 패널방법을 사용하여 부가질량, 파랑감쇠계수, 1차항 파강제력과 시간평균된 표류력을 계산하였고, 기억효과를 포함한 시간영역의 운동방정식에서 Newmark-$\beta$방법을 사용하여 수치적분하였다. 계산 예로 계열 60 선박($C_B=0.7$)을 선정하여 불규파중에서 전진할 때의 6자유도 운동, 선수미에서의 가속도, 갑판침수 횟수 및 선저 노출 횟수 등을 계산하였다. 또한 2차항 파강제력을 운동방정식에서 고려하여 파도중에서 추력증가에 대해서 검토하였다.

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고속 전자파 해석을 위한 그린 함수의 이산 웨이블릿 표현법 (A Representation of Green Function Using Discrete Wavelet Concept for Fast Field Analysis)

  • 김형훈;박종일;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.895-899
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    • 2006
  • 파수 영역(k-domain)에서 웨이블릿 변환 개념을 적용한 그린 함수 표현법은 적분 방정식에 활용할 때 전자파 해석의 고속화 계산에 사용할 수 있다. 그 표현 식은 기존의 표현에 비해서 매우 간결하기 때문에 전자파 해석의 방사 적분 계산 시간을 줄이는데 효과적으로 사용될 수 있다. 그린 함수의 이산 웨이블릿 개념을 이용한 수학적인 표현 식을 유도하고 그 특성에 대하여 설명하고자 한다.

직접법을 이용한 Poisson 방정식 수치해법에 관하여 (A Numerical Analysis on the solution of Poisson Equation by Direct Method)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.62-71
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    • 1995
  • 비압축성 가정하에 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 비정상 점성유동을 수치해석하기 위해서는 매시간 단계에서 타원형 압력 Poisson 방정식의 해를 구해야 하며, 이에 많은 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 직접법을 이용하여 압력 Poisson 방정식을 수치해석하였으며, 분할수 증가에 따른 소요시간 문제를 다루었다. Green 정리를 압력 Poisson 방정식에 적용하면 주어진 문제는 경계치문제로 변환되고, convolution 형의 영역적분은 F.F.T.를 이용하여 계산시간을 단축할 수 있어, 직접법 이용시 소요시간은 경계치문제의 해를 구하는 데에 좌우된다. 직접법의 검증을 위하여 해석해를 알고 있는 경우에 대하여 수치해석하였고, 물체경계조건과 정합문제에 관하여 수치해석 하였는데. 분할수가 (n.n) 시 O($n^{3}$) 미만의 계산시간으로 수치해석할 수 있었다.

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시간영역패널법을 사용한 3차원 날개의 동적지면효과 연구 (A Study on the Dynamic Ground Effect on Three-Dimensional Wings Using a Time Domain Panel Method)

  • 한철희;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.10-17
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    • 2002
  • 간접 경계요소법 (비정상패널법)을 사용하여 3차원 날개의 동적 지면효과에 대한 연구를 수행하였다. Green 정리를 사용하여 경계표면에 대한 적분방정식을 얻었다. 일정강도의 용출 및 용흡중첩을 날개표면에 분포시켰고 후류는 일정강도의 용흡중첩으로 나타내었다. 매 시간간격마다 한 행의 후류 패널들이 날개의 후연에서 하류로 대류한다고 가정하였다. 지면효과를 받는 날개의 익단 와류가 날개길이방향으로 이동하였다. 동적 지면효과를 받는 날개가 가지는 공력계수의 진폭 값이 정적 지면효과를 받는 날개의 경우보다 더욱 증가하였다.

부유체의 대진폭 운동에 기인한 동유체력 (Nonlinear Vortical Forced Oscillation of Floating Bodies)

  • 이호영;황종흘
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.86-97
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    • 1993
  • 수치방법은 포텐셜 유동의 가정하에서 Semi-Lagrangian 기법을 사용하여 2차원 쇄기의 비선형운동과 축대칭 물체의 강제 상하동요 운동에 대해서 개발되었다. 2차원에서 Cauchy 이론은 경계를 따라서 복소포텐셜과 그것의 미분치를 계산하기 위해 적용되었고, 3차원에서 Rankinering 쏘오스가 사용되고 대수방정식을 풀기위해서 그린 제2정리를 이용하였다. 해는 완전한 사유표면 조건을 수치적분함으로서 시간전진시킨다. 수치계산 예는 정속도로 입수하는 쇄기형 주상체와 정지 상태로 부터 강제상하동요하는 문제를 택하였다. 쇄기입수 문제는 Chapman [4], Kim[11]의 계산결과와 비교된다. 위에서 적용된 기법을 이용하여 구한 시간영역에서 힘을 Fourier 변환함으로서 부가질량계수, 감쇄계수, 2차조화력등이 얻어지고 Yamashita[5]의 실험치와 비교된다.

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슬롯 개구를 통한 평행평판 도파관 내부로의 전자파 펄스 결합문제 해석 (Analysis of Electromagnetic Pulse Coupling Via a Slot Aperture into Parallel-Plate waveguide)

  • 이영순;박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1204-1210
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    • 2000
  • 슬롯 개구를 통해 평향평판 도파관 내부를 결합되어지는 전자파 펄스(EMP)의 과도 응답을 해석하기 위한 방법을 제안하였다. 개구의 미지 등가 면 자기전류밀도에 대한 혼합 포텐셜 적분 방정식(MPIE)을 세웠고 평행평판 도파관 영역에서의 백터 및 스칼라 포텐셜 그린함수를 개선된 북소영상법을 사용하였을 때 closed form 그림함수를 사용한 결과를 계산시간을 현저히 줄일 수 있었고 본 논문이 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 기존 방법의 해석결과와 비교해 보았을때 본 논문의 해석결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.

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