• Title/Summary/Keyword: 해석적 해법

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Comparative Study of Hydraulic Analysis Models Using Riemann Approximate Solver (Riemann 근사해법을 이용한 수리해석모형의 비교 연구)

  • Kim, Ji-Sung;Han, Kun-Yeun;Ahn, Ki-Hong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1332-1336
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    • 2007
  • 댐 제방 붕괴파는 갑작스러운 유량의 증가가 발생하여 불연속적인 흐름특성을 가지는 충격파(shock wave)가 전파되며, 갈수기 저수기에는 중소하천의 상류, 여울과 소에서의 흐름 또는 낙차공이나 보, 댐 여수로 등의 수공구조물에서 부분적인 사류 흐름이 발생된다. 이 때 흐름은 한계수위를 통과하게 되므로 기존 수치해법의 적용에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 실제하천에 적용될 수 있는 1차원 HLL, Roe Riemann 근사해법들을 간단히 소개하고, 시간공간적으로 2차의 고정확도 기법으로 확장하는 방법에 대하여 소개하였다. 각 기법을 정확해가 존재하는 댐붕괴 및 마른하도 전파의 경우에 적용하여 각 기법의 적용성 및 정확성을 비교하였다. 그리고 기존 Lax-Friedrichs 기법과 Lax-Wendroff 기법의 적용결과를 비교하였다. 적용결과 Lax-Friedrichs 기법을 제외한 모든 기법이 정확해와 잘 일치하였으며 특히 HLL 기법을 2차 정확도로 확장한 WAF 기법이 가장 높은 정확도로 계산되었다. 그러나 비선형 생성항이 존재하는 실제하천에 있어서 MUSCL 기법을 이용한 2차 정확도 기법이 합리적일 것으로 판단된다.

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An Improved Load Control Strategy for the Ultimate Analysis of Curved Prestressed Concrete Cable-Stayed Bridge (곡선 PSC 사장교의 극한해석을 위한 개선된 하중제어법)

  • Choi, Kyu-Chon;Lee, Jae-Seok
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.1
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • A study for the nonlinear solution strategies to predict the ultimate behavior of a curved PSC cable-stayed bridge with complex geometry and highly nonlinear characteristics is presented. The load and displacement control strategies are used and found to be stable for the nonlinear solution of the PSC bridge up to the moderately excessive load. The ultimate analysis of curved PSC cable-stayed bridge using these solution strategies is not converged due to the propagation of the cracks in the wide range of the concrete elements and excessive variation of the stresses in the concrete elements and cables according to the complex geometry. The load control strategy using scale-down of the unbalanced loads is proposed as an alternative method for the case that the solution is not converged due to the severe nonlinearities involved in the PSC structures like a curved PSC cable-stayed bridge. Through the ultimate analysis of the PSC girder, the accuracy and the stability of the proposed solution strategies are evaluated. Finally, the numerical results for the ultimate analysis of the curved PSC cable-stayed bridge using scale-down of the unbalanced loads are compared with those obtained from other investigator. The validity of the proposed nonlinear solution strategy is demonstrated fairly well.

A Study of Numerical Method for Analysis of the 3-Dimensional Nonlinear Wave-Making Problems (3차원 비선형 조파문제 해석을 위한 수치해법 연구)

  • Ha, Y.R.;An, N.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.16 no.5
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    • pp.40-46
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    • 2012
  • For free surface flow problem, a high-order spectral/boundary element method is adapted as an efficient numerical tool. This method is one of the most efficient numerical methods by which the nonlinear gravity waves can be simulated and hydrodynamic forces also can be calculated in time domain. In this method, the velocity potential is expressed as the sum of surface potential and body potential. Then, surface potential is solved by using the high-order spectral method and body potential is solved by using the high-order boundary element method. Using the combination of these two methods, the free surface flow problems of a submerged moving body are solved in time domain. In the present study, lifting surface theory is added to the former work to include effects of lift force. Therefore, a new formulation for the basic mathematical theory is introduced to contain the lift body in calculation.

A Geometric Analysis of Largre-scale Passive Network Including Current Sourses (전류원을 포함한 대형 수동회로망의 도형적 해석)

  • Hwang, Jae-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.11c
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    • pp.730-732
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    • 1999
  • 전류원을 포함한 대형회로망의 컴퓨터적 해법을 위한 도형적 접근 방법을 제시하였다. 기본적인 회로망 해석법으로 망로해석법을 사용하였고, 전류원은 등가변환이 어려운 병렬 임피던스가 없는 경우로 한정하였다. 방향성 그래프의 기하학적 작도와 전류원 전류 흐름도 작성에 의해 회로망 행렬을 구성하였다.

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Numerical Analysis of Fully Developed Turbulent Recirculating Flow and Heat Transfer for The Periodic Variations of Cross Sectional Area (周期的으로 斷面이 變化하는 完全確立된 亂流再循環 流動과 亂流熱傳達의 數値分析)

  • 이병곤;최영돈
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.10 no.1
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    • pp.138-149
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    • 1986
  • A numerical method is developed for the solution of fully developed turbulent recirculating flow whose cross-sectional area varies periodically. This enalbes the flow field analysis to be confined to a single isolated module, without involvement with the entrance region problem. This method are applied to the analysis of the turbulent flow field and heat transfer in artificially roughened annulus with repeated square rib.

A Combined Algorithm for the Solution of Nonlinear Finite Element Equations (비선형(非線型) 유한요소방정식(有限要素方程式)의 해법(解法)을 위한 조합(組合)알고리즘)

  • Ryu, Yeon Sun
    • 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.

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Introductory Review on Analytical Methods of Nonlinear Vibration Problems (비선형진동문제의 해석적 해법 개요[1])

  • 이낙주
    • Journal of the KSME
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    • v.16 no.4
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    • pp.55-61
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    • 1976
  • 본강좌에서는 주로 응용의 관점에서 비선형진 등의 기본적 특성의 개요와 초보적인 해석방법을 소개함으로써 우리나라의 현시점에서 의의가 있을 것으로 생각되어 이런 기회를 마련하여 보았 다. 배경으로서는 대학과정의 미분방정식, 기계진동론 및 행렬식 및 행렬에 대한 기본계산법 등을 이수한 것으로 전제하겠으나, 될 수록 깊이 파고 들어가거나 복잡한 부분은 피하고, 한편 기억을 되살릴 필요가 있다고 생각되는 부분은 다시 설명을 붙이도록 하겠다.

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A Geometric Node Analysis of Large-scale Passive Network Including Voltage Sources (전압원이 혼재된 대형 수동회로망의 기하학적 마디해석기법)

  • Hwang, Jae-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.11c
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    • pp.733-735
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    • 1999
  • 전압원을 포함한 대형회로망의 컴퓨터적 해법을 위한 도형적 접근 방법을 제시하였다. 기본적인 회로망 해석법으로 마디해석법을 사용하였고, 전압원은 등가변환이 어려운 직렬 임피던스가 없는 경우로 한정하였다. 방향성 그래프의 기하학적 작도와 전압원이 연결된 마디와 마디 사이의 상관 관계식에 의해 회로망 행렬을 구성하였다.

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Understanding of Finite Element Method for Stress Analysis (응력해석에 이용되는 유한요소법의 이해)

  • 민옥기;김용우
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.7
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    • pp.600-613
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    • 1993
  • 유한요소법은 구조공학분야에서 발전하여 과학기술 전반에 통용되는 수치해석의 한 방법 또는 기술로서 각광받고 있다. 이 기법은 변분원리에 수학적 기초를 두는 미분 방정식의 수치해법의 하나라고 할 수 있다. 이 글에서는 고체역학 부문에 한정하여 유한요소법의 기본체계, 응력계산과 관련하여 중요 수치현상, 그리고 최근 국내외학계의 연구동향 및 상용 패키지 사용시 주의 사항에 관하여 언급한다.

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Real Gas Speeds of Sound and Approximate Riemann Solver (실제 기체 음속과 근사 리만 해법)

  • Moon, Seong-Young;Han, Sang-Hoon;Choi, Jeong-Yeol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2010
  • The definition of the speed of sound is reexamined since it is crucial in the numerical analysis of compressible real gas flows. The thermodynamic speed of sound (TSS), $a_{th}$, and the characteristic speed of sound (CSS), $a_{ch}$, are derived using generalized equation of state (EOS). It is found that the real gas EOS, for which pressure is not linearly dependent on density and temperature, results in slightly different TSS and CSS. in this formalism, Roe's approximate Riemann solver was derived again with corrections for real gases. The results show a little difference when the speeds of sound are applied to the Roe's scheme and Advection Upstream Splitting Method (AUSM) scheme, but a numerical instability is observed for a special case using AUSM scheme. It is considered reasonable to use of CSS for the mathematical consistency of the numerical schemes. The approach is applicable to multi-dimensional problems consistently.