• 제목/요약/키워드: 4차 Runge-Kutta 방법

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Euler 방정식의 유량함수(Flux Function)와 제한자(Limiter) 특성 비교 연구 (COMPARATIVE STUDY ON FLUX FUNCTIONS AND LIMITERS FOR THE EULER EQUATIONS)

  • 채은정;이승수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.43-52
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    • 2007
  • A comparative study on flux functions for the 2-dimensional Euler equations has been conducted. Explicit 4-stage Runge-Kutta method is used to integrate the equations. Flux functions used in the study are Steger-Warming's, van Leer's, Godunov's, Osher's(physical order and natural order), Roe's, HLLE, AUSM, AUSM+, AUSMPW+ and M-AUSMPW+. The performance of MUSCL limiters and MLP limiters in conjunction with flux functions are compared extensively for steady and unsteady problems.

Euler 방정식의 Flux Function 특성 비교 연구 (STUDY ON FLUX FUNCTIONS FOR THE EULER EQUATIONS)

  • 채은정;이승수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.36-40
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    • 2006
  • A comparative study on flux functions for the 2-dimensional Euler equations has been conducted. Explicit 4-stage Runge-Kutta method is used to integrate the equations. Flux functions used in the study are Steger-Warming's, van Leer's. Godunov's, Osher's(physical order and natural order), Roe's, HILE, AUSM, AUSM+ and AUSMPW+. The performance of MUSCL limiters and MLP limiters in conjunction with flux functions are compared extensively for steady and unsteady problems.

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GLONASS 측위를 위한 위성좌표 산출 정확도 향상 방안 (Accuracy Analysis of GLONASS Orbit Determination Strategies for GLONASS Positioning)

  • 이호석;박관동;김혜인
    • 한국측량학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.573-578
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    • 2010
  • 위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

제한 3체문제에서의 작은 질량비에 대한 충돌궤도 (Collision Orbite for Small Mass Ratio in the Restricted Three Body Problem)

  • 조중현;박상영;이병선;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권1호
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    • pp.19-30
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    • 1988
  • 지구-달계의 질량비인 $\mu$-0.9878449 와 Jacobi 상수 2.9~3.4인 범위의 조건일 때 j종족 충돌궤도가 존재하는가를 조사하였다. 수치적인 방법으로는 Birckhoff의 정칙화 평면에서 Fehlberg(1968)의 5차 Runge-Kutta가변구간 수치적분방법을 사용하여 궤도의 주기성을 검증하였다. 그 결과 4개의 j종족 충돌궤도와 5개의 특이형궤도를 얻었고, 또한, 이 j 종족 충돌궤도가 Pinotsis와 Zikides(1984)가 제시한 주기와 궤도형태의 상관관계를 보였다.

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축대칭 몰수체에 대한 비선형 자유표면 유동 (Nonlinear Free Surface Flows for an Axisymmetric Submerged Body)

  • 강창구
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.27-37
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    • 1991
  • 본 논문에서는 축대칭 회전 몰수체가 자유표면하에서 운동하고 있을때 이에 의한 비선형 표면파의 생성과 물체에 작용하는 힘을 계산하였다. 축대칭 포텐시얼 경계치 문제를 해석하기 위하여 경계 적분 방정식을 풀었으며, 시간에 따른 자유표면의 변화를 추적하기 위한 수치적분방법으로 Runge-Kutta 4차 방법을 사용하였다. 이 결과로부터 축대칭 몰수체에 작용하는 힘을 계산하였고, 선형이론과 비선형 이론에 의한 결과를 비교하였다.

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RK-Butcher알고리듬의 사용에 의한 주기적 진동 문제의 수치적 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Periodic and Oscillatory Problems by Using RK-Butcher Algorithms)

  • Park, Dae-Chul;Gopal, Devarajan;Murugesh, V.
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.82-88
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    • 2008
  • 본 논문은 주기적 진동 문제를 연구하기 위해 Runge-Kutta(RK)-Butcher 알고리듬이 소개되었다. RK-Butcher 알고리듬을 사용하여 얻어진 시뮬레이션 결과와 고전적인 4차 RK(4) 방법을 통해 얻은 결과들을 제안한 알고리듬의 성능을 확인하기 위하여 몇몇 주기적 진동 문제들의 정확한 해와 비교하였다. RK-Butcher 알고리듬의 시뮬레이션 결과는 항상 문제의 정확한 해 RK(4) 방법보다 더 근접한 결과를 줌이 확인되었다. 정확도 측면에서 RK-Butcher 알고리듬이 RK(4) 방법과 비교해볼 때 우수함을 알 수 있다. 제안한 RK-Butcher 알고리듬은 프로그램 언어로 쉽게 구현할 수 있으며 임의 시간에 종료해도 훌륭한 근사적인 해를 얻을 수 있다. RK-Butcher 알고리듬은 짧은 시간내에 이상적인 정확한 해에 근접한 결과를 주기 때문에 궤도 와 두 물체의 문제를 연구하는데 훌륭한 수치 알고리듬으로 적용 가능하다.

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환상지방족 Isocyanate(H12MDI)와 n-Hexanol의 반응속도론 (Reaction Kinetics between a Cycloaliphatic Diisocyanate(H12MDI) and n-Hexanol)

  • 김태훈;박성엽;박성훈
    • 공업화학
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    • 제9권7호
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    • pp.1079-1084
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    • 1998
  • 우레탄 생성반응의 동역학을 조사하기 위해 지방족 이소시아네이트인 4,4'-dihexyl methane diisocyanate($H_{12}MDI$)와 1 관능기 알코올인 n-hexanol간의 반응을 실험적 측정과 수학적 모델링을 통해 연구하였다. 실험은 dibutyltin dilaurate(DBTDL)을 촉매로, 톨루엔을 용매로 온도, 촉매농도, [NCO]/[OH] 비 등을 변화시키면서 실시하였고, 반응동역학은 NCO기와 OH기의 반응에 의한 우레탄 생성반응 및 NCO기와 우레탄간의 반응에 의한 allophanate 생성반응 등 2가지 2차반응식으로 모사하였다. 반응속도상수는 Runge-Kutta 4th order 방법에 의한 전산모사방법으로 계산하였다. 대부분의 조건에서 실험치와 계산치가 잘 일치하여 본 연구에서 제안하는 반응 모델과 속도상수 계산방법이 적절함을 알 수 있었다. 또한 NCO기 90% 전환율에서 allophante/urethane의 비를 계산하였는데 대부분의 조건에서 20% 이상의 높은 값이 얻어져 allophanate 생성반응이 우레탄 물성에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.

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CFEM을 이용한 구속조건이 있는 다물체 운동해석 프로그램 개발 (Development of Multi-body Dynamics Analysis Program with Constraints using CFEM)

  • 박선호;이승수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.101-107
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    • 2012
  • 본 연구에서는 CFEM을 이용하여 구속조건이 있는 다물체의 운동방정식해석 프로그램을 개발하였다. 다양한 구속조건을 다루기 위하여 7개의 구속모델이 적용되었다. 구속조건으로 보안된 운동방정식은 높은 정확도를 위해 4차의 Runge-Kutta 방법을 사용하여 해석하였다. 다양한 구속조건이 있는 문제에 대하여 개발된 프로그램을 적용하고, 발표된 결과와 비교함으로써 개발 프로그램을 검증하였다.

공기압 실린더의 쿠션특성에 관한 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션 (Computer Simulation and Modeling of Cushioning Pneumatic Cylinder)

  • 이상천
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.794-805
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    • 1999
  • Pneumatic cushioning cylinders are commonly employed for vibration and shock control. A mathematical simulation model of a double acting pneumatic cushioning cylinder designed to absorb shock loads is presented which is based on the following assumptions; ideal equation of state isentropic flow through a port conservation of mass polytropic thermodynamics single degree of freedom piston dynamics and energy equivalent linear damping. These differential equation can be solved through numerical integration using the fourth order Runge-Kutta method. An experimental study was conducted to validate the results obtained by the numerical integra-tion technique. Simulated results show good agreement with experimental data. The computer simulation model presented here has been extremely useful not only in understanding the has been extremely useful not only in understanding the basic cushioning but also in evaluating different designs.

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급성 동정맥루를 포함하는 인체 심혈관계의 혈류역학적 거동에 관한 수치 해석적 연구 (Computational Study on the Hemodynamic Behaviors of the Human Cardiovascular System with an Acute Arteriovenous Fistula)

  • 변수영;손정락;심은보;노승탁
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.329-337
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    • 2003
  • 선천적 혹은 후천적인 이유로 인하여 인체 특정 부위의 정맥과 동맥이 서로 관통하여 동맥계의 혈류가 말초 혈관계를 우회하여 정맥계로 흐르게 되는 동정맥루는 인체 심혈관계의 혈류 역학적 거동에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 lumped parameter 모델을 기반으로 하는 수치 해석 방법을 사용하여 우측 하지에 위치한 급성 동정맥루가 전체 심혈관계에 미치는 영향을 해석적으로 고찰하였다. 이를 위하여 동정맥루가 포함된 인체 심혈관계를 전기 회로 상사계로 구성하였으며. 부위별 혈압과 관련된 상미분 연립 방정식을 4차의 Runge-Kutta방법으로 풀어서 시간에 따른 혈류 역학적 변수들을 구하였다 이때 급성 동정맥루의 생성에 따른 혈류 역학적 보상작용을 분석하기 위하여 arterial baroreflex 제어계를 모델에 포함하였다.