• 제목/요약/키워드: 시간적분

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도체 구조물의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식의 안정된 MOT 기법 (A Stable MOT Scheme with Combined Field Integral Equation for the Analysis of Transient Scattering from Conducting Structure)

  • 이창화;안옥규;권우현;정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.427-435
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 임의 형태 도체 구조의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식(CFIE)의 안정된 MOT(Marching-On in Time) 방법을 제안한다. 결합 적분방정 식은 전장 및 자장 적분방정식의 선형적인 결합으로 구성된다. 공식의 전개 과정에서 전방 및 후방, 그리고 중앙 유한 차분을 포함시켜 일반화된 식을 구성하며, 파라미터에 의하여 유한 차분의 종류를 선택할 수 있다. 적분방정식에서 시간에 대한 미분 항을 중앙 유한 차분법으로 근사시키고, 그 외의 시간 의존 항을 평균치로 표현하였을 때, 도체로부터의 과도 산란해는 가장 안정되고 정확하였다. 중앙 유한 차분법을 적용한 MOT 기법에 의한 해를 기존의 방법과 주파수 영역 결합 적분방정식(FD-CFIE)으로부터 얻은 결과의 역 푸리에 변환과 비교한다.

1차원 이외의 배경 전기전도도 구조에서 근사 적분방정식을 이용한 3차원 전자탐사 모델링 (3-D EM Modeling Using Approximate Integral Equation Method for the Models with Non 1-D Background Conductivity)

  • 이성곤
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권3호
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    • pp.207-217
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    • 2005
  • 이 연구에서는 배경 전기전도도 구조가 1차원 층서구조가 아닌 경우에도 적분방정식법을 이용하여 비교적 정확히 모델링 할 수 있는 근사적 방법에 대한 유도 과정을 제시하였으며, 이를 기반으로 전자탐사 수치 모델링을 구현하여 그 정확도 및 효율성에 대해 고찰하였다. 이 연구에서 제시된 방법은 통상적인 적분방정식법과 마찬가지로 1차원 층서구조에서의 Green함수를 그대로 이용할 수 있어 계산 측면에서 매우 효율적이며, 대체적으로 적분방정식을 구성하기 위한 행렬의 크기를 줄일 수 있다. 본 연구에서 개발된 근사 적분방정식 알고리듬을 간단한 수치 모델에 대하여 적용한 결과 정확도는 반응을 구하고자 하는 이상체 부근에서는 거의 차이가 없었으며, 또한 계산 시간에 대한 분석을 통해 이 모델링 알고리듬을 이용하여 역산을 수행하고자 할 때 계산 시간을 대폭 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 방법은 1차원 층서구조가 아닌 이미 알려진 공통된 구조론 갖는 여러 지질 모델에 대한 전자탐사 반응을 매우 효율적으로 구할 수 있을 것으로 판단된다.

비선형 순시추종형 PWM 제어기법을 적용한 강압형 DC-DC 컨버터 (The Buck DC-DC Convener with Non-Linear Instantaneous Following PWM Control Method)

  • 김상돈;라병훈;이현우;김광태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.73-80
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    • 2003
  • 제안된 제어 기법은 아날로그 적분기의 적분시간이 적분기 입력전압의 크기에 반비례하는 원리를 이용하여 이 펄스 변조 스위칭 컨버터를 순시 추종 제어하는 방법을 제시한다. 제안된 제어 방법은 정주파수로 동작하며 제어 스위치가 턴 온 되는 시점에서 시작하여 턴 오프 되는 시간을 아날로그 적분기를 사용하여 계산한다. 전력 변환기의 스위칭 시간을 나타내는 듀티비는 스위칭 변수의 평균치에 의하여 결정되며 추종시간은 한 사이클 내에서 이루어진다. 정상 상태는 물론 과도 상태에서도 정확하게 지령치에 추종하며, 제어기는 제어 변수의 평균치와 제어 기준값을 보정하여 제어 오차가 제로가 되게 제어한다. 제안된 제어 방법은 벅 컨버터를 사용하여 실험하였으며 이를 통하여 실험 결과와 이론이 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

스펙트럴 요소법을 이용한 SH파 전파의 외연적 시간이력해석 (Explicit Transient Simulation of SH-waves Using a Spectral Element Method)

  • 윤승욱;강준원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.87-95
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    • 2018
  • 이 논문에서는 스펙트럴 요소법과 외연적 시간적분법을 이용해 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치해석 기법을 제시한다. 2차원 영역에서의 탄성파 해석을 위해 해석영역을 유한 영역으로 한정하고 파동이 반사되지 않도록 수치적 파동흡수 경계조건인 perfectly matched layer(PML)를 도입하였다. PML이 포함된 시간영역 파동방정식의 유한요소해법을 위해 스펙트럴 요소법을 적용하였고 Legendre- Gauss-Lobatto 수치적분법을 사용하여 질량행렬을 대각화하였다. 2차 미분방정식 시스템의 파동방정식을 1차 미분방정식 시스템으로 변환하였고 병렬화를 통한 탄성파 해석 성능의 최적화를 위해 외연적 시간적분법인 4차 Runge-Kutta 방법을 이용해 해석영역에서의 변위응답을 계산하였다. 2차원 해석영역에서 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치예제를 통해 제시한 외연적 스펙트럴 요소법의 정확성을 검증하였고 PML로 인한 반사파의 감쇠효과를 확인하였다. 외연적 시간적분법을 통한 탄성파 해석 기법은 3차원 영역과 같은 대규모 문제에서의 탄성파 수치해석을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

특수 적분해 경계요소법에 의한 2차원 및 3차원 동적 탄소성 응력 해석 (Inelastic Transient Dynamic Analysis of Two- and Three-dimensional Stress Problems by Particular Integral Boundary Element Method)

  • 김재석;;박경호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.375-382
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    • 2008
  • 본 연구는 2차원 및 3차원 동적 탄소성 응력 해석을 위한 특수 적분해 경계요소법의 공식 개발을 제시한다 정적 탄성에 대한 기본식이 일반해를 구하는데 이용되었으며, 전체형상함수 개념을 이용하여, 변위율과 traction rate의 특수 적분해를 구함으로써 지배 방정식의 가속도 부분을 근사화시켰다. 시간 적분을 위하여 Houbolt 시적분 방법을 이용하였으며, Newton-Raphson 알고리즘을 이용하여 수치 연산을 행하였다. 제시된 공식에 따른 예제 해석을 통하여 그 방법의 유효성과 정확성을 설명하였다.

자장 적분방정식을 이용한 3 차원 임의 형태 도체 구조의 지연 산란 해석 (Analysis of Transient Scattering from 3-Dimensional Arbitrarily Shaped Conducting Structures Using Magnetic Field Integral Equation)

  • 정백호;김채영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4B호
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    • pp.379-387
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    • 2002
  • 본 논문에서는 표면이 닫혀진 삼차원 도체 구조의 전자파 지연 산란 응답을 얻기 위하여 임의 구조의 모델링에 적합한 삼각형 전개함수를 이용하여 시간영역 자장 적분방정식(Time-Domain Magnetic Field Integral Equation, TD-MFIE)의 해석 과정을 제안하였다. 이를 통하여 산란 도체로부터 정확하구 시간영역 전장 적분방정식(Time-Domain Electric Field Integral Equation, TD-EFIE)과 비교하여 상대적으로 안정된 지연 응답의 해를 구할 수 있었다. 자세한 공식화의 전개 과정과 육면체 및 구와 원통형 도체에 대한 수치 예를 보였으며, TD-EFIE로부터 계산된 해 및 주파수 영역에서 동일한 전개함수를 이용하여 EFIE 및 MFIE로부터 얻어진 결과를 시간영역으로 변환한 해와도 비교하였다.

유연한 보로 구성된 다물체 동역학의 효율적인 해법 (An Efficient Solution for Multibody Dynamics Composed of Flexible Beams)

  • 이기수;금영탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2298-2305
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    • 1992
  • 본 연구에서는 보의 종방향 강성치를 실제보다 훨씬 작은 횡방향 강성치 수준 으로 낮추어 시간 적분을 수행하는 대신, 종방향에 작용하는 힘을 분산시켜서 계산시 종방향 상대 변형을 억제하는 기법을 사용하였다. 또 여러개의 물체가 조인트에서 서로 연결되어 이루어진 다물체 도역학의 해는 운동 방정식과 기구학적 제한조건을 모 두 만족시켜야 하며, 상미분 방정식 해법용 시간 적분을 바로 적용할 수는 없다. 본 논문에서는 참고문헌(13)과 (14)에 소개된 반복계산법 및 계산가속기법에 의하여 Lag- range multiplier를 운동 방정식에서 소거한 후 시간 적분을 수행하는 방법을 사용한 다.

동적해석을 위한 일반화된$\alpha$ 방범의 예측 수정자 알고리즘 (A predictor-corrector algorithm of the generalized-$\alpha$ method for analysis of structural dynamics)

  • 정진태
    • 소음진동
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    • 제5권2호
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    • pp.207-213
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    • 1995
  • 본 논문에서 구조동력학 문제를 풀기 위한 명시적(explicit) 예측 수정자 시간적분법을 개발하였으며, 이 알고리즘은 최근 개발된 암시적(implicit) 일반화된 $\alpha$ 방법으로부터 유도하였다. 암시적 방법과 같이 명시적 일반화된 .alpha. 방법도 하나의 변수를 갖는 알고리즘의 집합이며, 이 변수는 고주파 영역에서 수치 감쇠의 양을 정의한다. 제안된 알고리즘은 수치감쇠가 없는 시간적분법으로 파의 젼달 문제를 풀때 나타나는 가상의 진동을 감소시키는 수치감쇠를 가지고 있기 때문 에 선형 혹은 비선형의 구조동력학 문제에 효과적으로 이용될 수 있다.

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SEM에 의한 전자파 펄스 반응의 해석

  • 이택경
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제4권2호
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    • pp.82-90
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    • 1993
  • 전자파에 의한 산란현상의 해석은 지금까지 주로 시간조화함수의 형태를 지닌 전원에 의한 정 상상태의 산란에 관하여 이루어졌다. 그러나 레이다나 피파괴 검사, 전송선로 점검 등의 응용에서는 주로 펄스형태의 전자파를 사용하며, 따라서 시간에 따라 변화하는 함수형태의 전원에 의한 전자파의 산란해 석이 중요한 문제로 등장하였다. 또한 통신선로에서 외부의 잡음에 대한 혼신 등을 해석하거나, 낙뢰가 송 전선로에 미치는 영향을 해석하는 데에도 펄스신호의 산란해석이 필수적이다. 일반적인 함수의 형태를 지닌 전원에 의한 산란현상을 해석하기 위해서는 전원함수를 Fourier 변환하 여 주파수 영역의 스펙트럼을 구하고, 주파수영역에서의 산란해를 이용하여 Fourier 역변환을 하여 시간 영역의 해를 구할 수 있다. 주파수 영역에서의 산란판의 해를 Fourier 역변환 하기 위해서는 적분을 행하여야 하며, 일반적으로 적분과정에서 매우 복잡한 계산이 필요하고, 산란체의 구조가 복잡하여 해석 적인 해를 구할수 없는 경우에는 해석적으로 시간영역의 해를 구하는 것이 불가능하다. 시변 함수에 의 한 산란파를 구하기 위한 수치해석적 방법으로는 모멘트방법이나 유한요소법(Finite Element Method), 경계요소법(Boundary Element Method), 유한차분법(Finite Difference Method)등이 있으며, 해석적 해 를구할 수 없는 경우에 적용할 수 있는 반면에 많은 계산량이 요구된다.

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시간가치의 불확실성 아래 통행자행태에 관한 연구 (An Assessment of Trip-maker's Behavior Under Uncertainty for Value of Travel Time)

  • 문동주
    • 대한교통학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.64-81
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    • 1983
  • 소비자 행태에 관한 신고전 경제이론을 통행수요의 분석에 그대로 적용하는데 문제 가 되는 특기 사항으로는 운임이외에 통행시간과 같은 서어비스 질도 통행수단의 선택에 영 향을 미친다는 점과 특정 두지점간의 통행에서 동일한 소비자도 여러 수송수단을 이용한다 는 점을 들수 있다. 본 연구의 주제는 이와같은 통행수요의 독특한 특성을 반영할 수 있는 소비자의 효용최대화모형의 설정과 이 모형에서 유도된 수요함수의 구조를 분석함에 있다. 상술하면, 통행시간 가치의 불확실성 아래에서 효용을 극대화하는 의사결정문제를 Stochastic Programming 모형으로 표현하였다. 또한 이 모형에서 유도된 특성 통행수단의 수요함수는 이 수단이 가장 유리한 시간가치의 범위에 대한 부정적분으로 표현되며 이 적분 범위와 피적분함수는 모든 경쟁수단의 운임과 통행수단의 함수로 정의됨을 증명하였다. 또 한 수요함수는 통행수요에 관한 통계분석모형에서 묵시적으로 가정되고 있는 통행수단간 대 체성(Property of gross substitute)과 대각방향우세성(Property of diagonal dominance)등의 특성을 가지고 있음을 보여 주었다.

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