• 제목/요약/키워드: 해석적 미분

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The Analysis of Nonlinear Hydrologic Phenomenon with Uncertainty (불확실성을 고려한 비선형 수문현상의 해석)

  • Jang, Su Hyung;Kim, Sangdan;Yoon, Yong Nam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.660-665
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    • 2004
  • 본 연구에서는 비선형적인 메커니즘을 갖는 수문현상의 불확실성을 해석하고자 하는 목적으로 새로운 개념의 지배방정식이 유도된다. 제안된 모형의 불확실성은 토양 특성치의 공간적 변동성에 기인하고 있는 것으로 가정하여, 유도된 방정식은 Fokker-Planckl 방정식의 형태를 가지고 있다. 실제 유역단위에서 토양 내 수분 흐름의 연직방향 흐름을 모의하기 위해 미소단위에서 유도된 Richards 방정식은 토양의 공간적 변동성으로 말미암아 불확실한 매개변수를 갖는 비선형 추계학적 편미분방정식의 형태를 갖게 된다. 이는 먼지 수직 방향적분을 통하여 단순화된 비선형 추계학적 상미분방정식으로 전환되고, 이렇게 전환된 비선형 추계학적 상미분방정식은 다시 추계학적 Liouville 방정식을 이용하여 선형 추계학적 편미분방정식으로 전환되어진다. 최종적으로 cumulant 급수방법을 이용하여 상기 방정식을 선형 결정론적 편미분방정식으로 전환시킴으로써, 강우 시 토양 내 수분 침투현상을 모형화할 경우 유역단위에서 토양의 공간적 변동성을 설명할 수 있는 지배방정식을 유도할 수 있다.

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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.

Stress Analysis of Helical Spring Using DQM (미분구적법을 이용한 핼리컬 스프링의 응력해석)

  • Ki-Jun Kang
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.16 no.4
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    • pp.208-212
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    • 2001
  • DQM(differential quadrature method) is applied to computation of two dimensional elasticity problems in helical spring. Elastic shear stresses in an axially loaded helical spring having rectangular and square cross sections are calculated. The results are compared with those obtained using the method of successive approximations. The differential quadrature method gives good accuracy even when only a limited number of grid points is used.

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자본자산가격의 운동법칙을 표상하는 연속시간 확률매분방정식의 추정방법 - 비시뮬레이션 방법 -

  • Lee, Il-Gyun
    • The Korean Journal of Financial Studies
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-44
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    • 2004
  • 연속시간모형은 시간의 흐름에 대응되는 자본자산의 운동의 성질과 시간의 흐름에 따라 형성되는 자본자산의 가격을 동시적으로 파악할 수 있는 것이 큰 장점이다. 연속시간 확률미분방정식을 구성하는 표류함수와 확산함수가 폐형해나 해석적 형태로 존재하지 않는 경우가 대부분이다. 여기에서 모수추정의 어려움이 발생한다. 전이 확률밀도함수의 인지 또는 발견의 어려움과 표류함수와 확산함수의 적분 불가능성은 최대가능도법의 사용을 어렵게 만든다. 여기에서 모수방법 보다는 비모수방법을 통하여 연속 확률 미분방정식을 추정하려는 성향이 존재한다. 밀도를 모르면 표본적률을 사용하여 모수를 추정할 수 있으므로 일반화 적률법이 연속시간 확률미분방정식의 모수 추정과 검정에 사용되고 있다. 전이밀도의 값을 시뮬레이션을 통하여 얻는 마코브연쇄 몬테카를로 방법, 전이밀도를 무한소 생성작용소를 통하여 얻는 방법, 비 모수방법, 여러 종류의 전개에 의하여 얻은 표류함수와 확산함수의 전이밀도에 대한 최대가능도법 등 여러 종류의 연속시간 확률미분방정식의 실증분석에서 사용되고 있다. 이 논문에서는 연속시간 확률미분방정식의 실증분석 방법들을 정리하는데 목적이 있다. 이일균(2004)은 이 논문과의 자매논문으로 시뮬레이션에 의한 확률미분방정식의 추정을 다루고 있어 시뮬레이션방법은 그 논문에 미룬다.

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In-Plane Inextensional and Extensional Vibration Analysis of Curved Beams Using DQM (미분구적법(DQM)을 이용한 곡선보의 내평면 비신장 및 신장 진동해석)

  • Kang, Ki-jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.11
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    • pp.8064-8073
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    • 2015
  • One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. This method has been applied to a large number of cases to circumvent the difficulties of the complex algorithms of programming for the computer, as well as excessive use of storage due to conditions of complex geometry and loading. In-plane vibrations of curved beams with inextensibility and extensibility of the arch axis are analyzed by the differential quadrature method (DQM). Fundamental frequencies are calculated for the member with various end conditions and opening angles. The results are compared with exact experimental and numerical results by other methods for cases in which they are available. The DQM gives good accuracy even when only a limited number of grid points is used, and new results according to diverse variation are also suggested.

Vibration Analysis for Circular Arches with Variable Cross-section by using Differential Transformation and Generalized Differential Quadrature (미분변환법과 일반화 미분구적법을 이용한 가변단면 원호 아치의 진동 해석)

  • Shin, Young Jae;Kwon, Kyung Mun;Yun, Jong Hak;Yoo, Yeong Chan;Lee, Ju Hyung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.16 no.1 s.68
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    • pp.81-89
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    • 2004
  • The vibration analysis of the circular arch as a member of a structure has been an important subject of mechanics due to its various applications to many industrial fields. In particular, circular arches with variable cross section are widely used to optimize the distribution of weight and strength and to satisfy special architectural and functional requirements. The Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) and Differential Transformation Method (DTM) were recently proposed by Shu and Zou, respectively. In this study, GDQM and DTM were applied to the vibration analysis of circular arches with variable cross section. The governing equations of motion for circular arches with variable cross section were derived. The concepts of Differential Transformation and Generalized Differential Quadrature were briefly introduced. The non-dimensionless natural frequencies of circular arches with variable cross section were obtained for various boundary conditions. The results obtained using these methods were compared with those of previous works. GDQM and DTM showed fast convergence, accuracy, efficiency, and validity in solving the vibration problem of circular arches with variable cross section.

Dynamic Characteristic Analysis by using Electric Circuit Parameter Extracted from Distributed Electromagnetic Systems (분포정수 전자기시스템에서 추출된 전기회로 상수를 이용한 동특성 해석)

  • Shin, Yu-Jeong;Han, Sang-Joon;Lee, Se-Hee;Park, Il-Han
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11d
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    • pp.103-105
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    • 2002
  • 전기-기계 결합시스템에서의 동특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 이때 시스템의 다양한 입력과 기하학적인 구조 등에 대한 등가회로 상수는 시스템의 전반적인 특성에 매우 민감하게 작용하므로 중요하게 고려 되어야한다. 본 논문에서는 전자기시스템의 회로상수를 미리 계산한 다음 이를 기계 역학시스템에 적용하여 다양한 전기적 입력과 외부 부하특성에 대하여 어떻게 동작하는지를 알아보았다. 전자기시스템의 회로상수 추출을 위해 전자장해석은 유한요소법을 이용하였으며 전기회로 방정식과 운동방정식이 함께 고려된 상태 미분방정식은 4차 Runge-Kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동특성을 해석하였다. 계산된 결과는 수학적으로 검증된 미분방정식과 비교하여 검증하였다.

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3-Dimensional Model for Pulverized Coal Combustion (미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응장 해석을 위한 3차원 모델)

  • 이경옥;서경원;최병선
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.76-86
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    • 1992
  • A three-dimensional model has been developed for pulverized coal combusters and gasifiers. Coal devolatilization, heterogeneous char oxidation, gas particle interchange, radiation, gas phase oxidation, primary and secondary stream mixing, and heat losses are considered. A finite difference method was used to solve the ordinary non-linear differential equations. The effects of primary and secondary stream flow ratio and coal particle size are investigated.

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Orbit Determination from Tracking Data of Artificial Satellite Using the Method of Differential Correction (인공위성 추적자료의 미분보정에 의한 궤도결정)

  • 이병선;조중현;박상영;최규홍;김천휘
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.5 no.1
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    • pp.31-43
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    • 1988
  • The differential correction process determining osculating orbital elements as correct as possible at a given instant of time from tracking data of artificial satellite was accomplished. Preliminary orbital elements were used as an initial value of the differential correction procedure and iterated until the residual of real observation (O) and computed observation(C) was minimized. Tracking satellite was NOAA-9 or TIROS-N series. Two types of tracking data were prediction data precomputed from mean orbital elements of TBUS and real data obtained from tracking 1.70 GHz HRPT signal of NOAA-9 using 5 meter auto-track antenna in Radio Research Laboratory. Accrding to thacking data either Gause method or Herrick-Gibbs method was applied to preliminary orbit determination. In the differential correction stage we used both of the Escobal(1975)'s analytical method and numerical method using f, g series for the comparision. The results between analytical and numerical ones are nearly consistent. And the differentially corrected orbit converged to the same value in spite of the differences between preliminary orbits of each time span.

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Comparative Study on DAE Solution Methods for Effective Multi-Body Dynamics Analysis of Unmanned Military Robot Based on Subsystem Synthesis Method (무인 국방 로봇의 효과적인 다물체 동역학 해석을 위한 부분시스템 합성방법 기반 DAE 해석 기법 비교 연구)

  • Kim, Myoung Ho;Kim, Sung-Soo;Yun, Hong-Seon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.9
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    • pp.1069-1075
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    • 2013
  • An effective method is necessary for the real-time analysis of an unmanned military robot. To achieve highly efficient simulations, a subsystem synthesis method has been developed. The subsystem synthesis method separately generates equations of motion for the base body and for the subsystem. The equations of motion are expressed by DAE, which consist of differential equations and algebraic equations. To increase the accuracy and efficiency of solutions, DAE solvers such as the Direct, CS (Constraint Stabilization), and GCP (Generalized Coordinate Partitioning) method are employed. In this study, the subsystem synthesis method is applied for effective multi-body dynamics analysis of an unmanned military robot, and a comparative study of three different DAE solvers is carried out.