• 제목/요약/키워드: 3D Finite-difference

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Visible Wavelength Photonic Insulator for Enhancing LED Light Emission

  • Ryoo, Kwangki;Lee, Jeong Bong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.50-55
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    • 2015
  • We report design and simulation of a two-dimensional (2D) silicon-based nanophotonic crystal as an optical insulator to enhance the light emission efficiency of light-emitting diodes (LEDs). The device was designed in a manner that a triangular array silicon photonic crystal light insulator has a square trench in the middle where LED can be placed. By varying the normalized radius in the range of 0.3-0.5 using plane wave expansion method (PWEM), we found that the normalized radius of 0.45 creates a large band gap for transverse electric (TE) polarization. Subsequently a series of light propagation simulation were carried out using 2D and three-dimensional (3D) finite-difference time-domain (FDTD). The designed silicon-based light insulator device shows optical characteristics of a region in which light propagation was forbidden in the horizontal plane for TE light with most of the visible light spectrum in the wavelength range of 450 nm to 600 nm.

On the Growth of Transcendental Meromorphic Solutions of Certain algebraic Difference Equations

  • Xinjun Yao;Yong Liu;Chaofeng Gao
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제64권1호
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    • pp.185-196
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    • 2024
  • In this article, we investigate the growth of meromorphic solutions of $${\alpha}(z)(\frac{{\Delta}_c{\eta}}{{\eta}})^2\,+\,(b_2(z){\eta}^2(z)\;+\;b_1(z){\eta}(z)\;+\;b_0(z))\frac{{\Delta}_c{\eta}}{{\eta}} \atop =d_4(z){\eta}^4(z)\;+\;d_3(z){\eta}^3(z)\;+\;d_2(z){\eta}^2(z)\;+\;d_1(z){\eta}(z)\;+\;d_0(z),$$ where a(z), bi(z) for i = 0, 1, 2 and dj (z) for j = 0, ..., 4 are given functions, △cη = η(z + c) - η(z) with c ∈ ℂ\{0}. In particular, when the a(z), the bi(z) and the dj(z) are polynomials, and d4(z) ≡ 0, we shall show that if η(z) is a transcendental entire solution of finite order, and either deg a(z) ≠ deg d0(z) + 1, or, deg a(z) = deg d0(z) + 1 and ρ(η) ≠ ½, then ρ(η) ≥ 1.

탄성지지된 3경간 철근콘크리트 교량의 간단한 진동해석법 (Simple Method of Vibration Analysis of Three Span Continuous Reinforced Concrete Bridge with Elastic Intermediate Support)

  • Kim, Duk-Hyun;Han, Bong-Koo
    • Composites Research
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    • 제17권3호
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    • pp.23-28
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    • 2004
  • 불균등 단면이나 임의의 경계조건을 가진 보나 탑 구조물의 고유진동수를 계산하는 방법은 김덕현에 의해 1960년 후반기에 개발 응용되고 1974년의 한 국제회의에서 발표되었다. 이 논문에는 이 방법을 탄성지지된 3경간연속 철근콘크리트 교량에 적용한 결과가 실려있다. 콘크리트 상판은 특별직교 이방성 판으로 취급되었다. 이 진동해석에 필요한 변위의 영향계수는 여러 방법으로 구할 수 있으나 이 논문에서는 유한차분법이 사용되었다. 기초의 탄성계수와, $D_{22}$, $D_{12}$, $D_{66}$ 강성의 고유진동수에 대한 영향이 철저하게 연구되었다.

終端板 프로브와 동조 포스트가 포함된 동축선 對 캐비티 필터의 시간영역 유한차분법에 의한 해석 (An Analysis of a Coaxial-to-Cavity Filter Including a Discended Probe and a Tuning Post by Finite Difference Time Domain Method)

  • 백락준;허문만;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.378-385
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    • 1998
  • 본 논문에서는 종단판 프로브와 동조 포스트가 포함된 동축선 대 캐비티 필터의 특성을 3차원의 시간영역 유한차분(3-D FDTD) 방법에 의해서 계산하였다. 이 필터는 캐비티 안으로 삽입된 동축선의 내부도체가 복사체 역학을 하며, 사각혀 ㅇ동조 포스트의 높이에 의해서 공진주파수를 결정하게 되는 구조이다. 이러한 필터 특성의 계산값과 실제 제작된 필터의 측정값을 비교하여 이 해석 방법의 유용성을 확인하였다.

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지하공동 탐지를 위한 3차원 시간영역 유한차분 GPR 탐사 모델링 (Three-dimensional Finite-difference Time-domain Modeling of Ground-penetrating Radar Survey for Detection of Underground Cavity)

  • 장한누리;김희준;남명진
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권1호
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    • pp.20-28
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    • 2016
  • 최근 우리나라 도심지에서 도로 일부가 갑자기 함몰되는 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 의한 피해를 예방하기 위해서는 도로하부의 지하공동의 존재 여부를 조사하는 것이 필요하다. 현재 지표 투과 레이더 탐사(ground-penetrating radar, GPR)가 도심지 도로하부 지하공동을 탐지하기 위한 효과적인 수단으로 인식되고 있다. GPR 탐사방법에 대한 물리적인 과정을 보다 잘 이해하고 지하공동에 대한 효과적인 해석을 위하여 GPR 수치모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 이 연구에서는 엇갈린 격자(staggered-grid)를 이용한 3차원 시간영역 유한차분(finite-difference time-domain, FDTD) 법을 사용한 GPR 모델링 알고리듬을 개발하였다. 개발된 3차원 모델링 알고리듬을 이용하여 간단한 공동모델에 대한 GPR 반응을 검토하여 도심지 도로하부 공동 탐사에서 지하공동 부존 정보를 얻는데 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

주파수영역 전자법의 3차원 모델링 (Three-dimensional Electromagnetic Modeling in Frequency Domain)

  • 장한누리;김희준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제17권3호
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    • pp.163-170
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    • 2014
  • 전자탐사 자료로부터 지하구조를 정확하게 해석하기 위해서는 적절한 모델링 기술이 필요하다. 본보에서는 주파수영역 전자탐사 3차원 모델링에 유한차분법이나 유한요소법을 이용할 경우 필요한 기초 사항에 대해 소개한다. 인공송신원에서 특이성을 피하기 위해 지배방정식을 전기장의 2차장으로 정식화하고 그 결과 유도되는 연립방정식을 풀기 위한 반복해법과 직접해법에 대해 설명한다. 그리고 반복해법에 발산보정을 도입하면 그 수렴성을 대폭 향상시킬 수 있으며, 이는 유한차분법에서 지형효과를 모델링할 때 특히 유용하다. 마지막으로 여기서 소개한 유한차분법을 이용한 3차원 모델링 알고리듬을 항공전자탐사에 적용한 예를 보여준다.

조정 가능한 비열비를 갖는 FDLBM에 의한 자려발생 음의 시뮬레이션 (Self-Sustained Tone Simulations using the Finite Difference Lattice Boltzmann Method with Flexible Specific Heat Ratio)

  • 오세경;안수환;김정환;강호근
    • 동력기계공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.82-91
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    • 2007
  • 기존의 2차원 FDLB 모델(D2Q21)에서 비열비 ${\gamma}$는 공간의 차원수(D)에 의존한다. 즉, 2차원 공간의 계산에서는 ${\gamma}=(D+2)/D=2.0$밖에 취할 수 없으며, 공기와 같은 실체기체를 전산모사 하기에는 여러 어려움이 있다. 이러한 이유 때문에 문헌[1]의 LBM에서 제안된 조정 가능한 비열비 모델을 2차원 FDLB모델에 적용하여 자려발생 에지톤(edgetone)의 수치계산이 수행되었다. wedge의 선단각도가 ${\alpha}=23^{\circ}$(Case I) 및 $20^{\circ}$(Case II)를 갖는 2가지 모델이 설정되었으며, 노즐출구에서 wedge선단까지의 거리 w/d는 $3d{\sim}12d$사이에서 주어졌다. edgetone은 노즐로부터 나온 분류와 edge의 상호작용으로 이난 음압(sound pressure)의 차에 의해서 소음이 발생하며, 이 음압은 다시 상류의 분류에 영향을 미쳐 분류의 변동을 가져온다. w/d가 ??9d이하인 경우, 피드백(feedback) 메커니즘에 기인한 주기적인 운동이 발생하지만, w/d가 큰 ??9d이상인 경우에는 분류의 불안정성 때문에 규칙적인 분류의 운동은 보이질 않으며, 이는 기존의 연구결과들과 잘 일치함을 보였다. 본 연구에서 적용된 모델을 이용하여 공기와 같은 2원자 기체의 비열비 ??${\gamma}=1.4$를 갖는 유체에 있어서 공력 소음의 수치예측이 가능하다는 것을 확인하였다.

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실내 전파 차분의 시간영역 유한차분법에 의한 계산 (Radio wave propagation simulations of indoor by finite difference time domain method)

  • 허문만;백낙준;박항구;윤현보
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권10호
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    • pp.60-67
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    • 1997
  • This paper presents a 3-D finite difference time domain (FDTD) method used for indoor propagation simulations where the electromagnetic wav eis uniformly excited on th eone of the wall in a building and affected by an indoor obstacles. In cases of simulation and measurement, the frequency of 851 MHz is used. The conductivities of walls, floor, ceiling and indoor obstacles are measured and used for simulations. These simulations are carried out using different boundary condition such as mur's absorbing boundary condition (ABC) and perfectly matched layer (PML) technique. The PML technique is found to be well-suited to this analysis because of it's smaller computational domain than mur's ABC. The measured signal strengths are compared to simulated values with good agreement.

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매설관의 3차원 동적응답거동 (3-D Dynamic Response of Buried Pipelines)

  • 정진호;김춘진
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.27-35
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    • 2011
  • 매설관의 동적해석법으로 Larbi(1995)와 정 등(2005)은 모드중첩법을 이용하여 매설관의 여러 단부경계조건에 대해 해석한 바 있다. 그러나 이 방법에서 얻고자 하는 해의 산정식은 유도과정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 유도된 산정식마저 해를 얻기 위해선 별도의 수치해석 전산프로그래밍이 요구되므로 사실상 기술자가 실무에서 이용하기는 극히 어려운 해법으로 취급되고 있다. 이러한 모드 중첩법의 단점을 고려하여 이 해석법의 대안으로 실무에서 보다 쉽게 사용 가능한 3D 유한차분법을 제안하고자 한다. 이를위해 3D 동적 해석의 정확성을 검증한 후 그 결과를 모드중첩법의 결과와 비교 분석하여 매설관의 지진응답을 구하는 또 하나의 방법이 될 수 있음을 학인하였다.

코플래너 웨이브가이드 불연속에 대한 용량성 등가회로 모델링 (Capacitive Equivalent Circuit Modeling for Coplanar Waveguide Discontinuities)

  • 박기동;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.486-487
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    • 1997
  • 본 논문은 CPW 불연속 중 개방단, 연결된 접지면을 갖는 개방단, 캡, 개방단 CPW 스터브에 대한 순수 용량 성 집중소자 등가회로를 제시하였으며, 불연속의 불리적 차원과 주파수 함수로써 등가회로의 커패시턴스값을 나 타내었다. 커패시턴스값은 3차원 유한차분 시간영역볍(3D-FDTD)을 적용하여 계산한 주파수 영역 산란 파라미 터로부터 이끌어냈다. 개방단, 연결된 접지변을 갖는 개방단 및 캡 불연속에 대해 FDTD으로 계산한 커패시턴스 값을 3차원 유한 차분볍(3D- FDM)으로 계산한 준정적 결과와 비교하였다.

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