• 제목/요약/키워드: Alternating Direction Implicit Method

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원자로 동특성 방정식의 수치해석에 관한 연구 (Study on the Numerical Analysis of Nuclear Reactor Kinetics Equations)

  • Jae Choon Yang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.98-109
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    • 1983
  • 2차원 다군 확산 이론에 의한 원자로 동특성 방정식의 해를 구하기 위해서 two-step alternating direction explicit method를 도입하였다. Alternating direction implicit method의 특별한 경우로써 이 방법의 정확도 및 안전성을 해석하였다. 이 방법의 타당성을 시험하기 위해서 TWIGL 전산조직에 사용한 implicit difference method와 비교하여 두 방법의 결과가 일치함을 알았다. 이 방법을 이용하여 가압경수형 원자로(PWR)의 제어봉 삽입시의 중성자 신속의 시간변화와, CANDU-PHW 원자로의 가상된 냉각재상실 사고시의 중성자 신속의 시간변화를 계산하여 이들 원자로의 제어능력을 확인하였다.

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The Three-Dimensional Partial Differential Equation with Constant Coefficients of Time-Delay of Alternating Direction Implicit Format

  • Chu, QianQian;Jin, Yuanfeng
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권5호
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    • pp.1068-1074
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    • 2018
  • In this paper, we consider the delay partial differential equation of three dimensions with constant coefficients. We established the alternating direction difference scheme by the standard finite difference method, gave the order of convergence of the format and the expression of the difference scheme truncation errors.

ALTERNATING DIRECTION IMPLICIT METHOD FOR TWO-DIMENSIONAL FOKKER-PLANCK EQUATION OF DENSE SPHERICAL STELLAR SYSTEMS

  • Shin, Ji-Hye;Kim, Sung-Soo
    • 천문학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.91-97
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    • 2007
  • The Fokker-Planck (FP) model is one of the commonly used methods for studies of the dynamical evolution of dense spherical stellar systems such as globular clusters and galactic nuclei. The FP model is numerically stable in most cases, but we find that it encounters numerical difficulties rather often when the effects of tidal shocks are included in two-dimensional (energy and angular momentum space) version of the FP model or when the initial condition is extreme (e.g., a very large cluster mass and a small cluster radius). To avoid such a problem, we have developed a new integration scheme for a two-dimensional FP equation by adopting an Alternating Direction Implicit (ADI) method given in the Douglas-Rachford split form. We find that our ADI method reduces the computing time by a factor of ${\sim}2$ compared to the fully implicit method, and resolves problems of numerical instability.

속도의 초기간 추정을 사용한 Navier-Stokes방정식 풀이 기법 (Solver for the Wavier-Stokes Equations by using Initial Guess Velocity)

  • 김영희;이성기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권9호
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    • pp.445-456
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    • 2005
  • 본 논문은 물리적인 힘을 기반으로 유체의 흐름을 실시간으로 시뮬레이션하기 위하여 유체 의 흐름을 지배하는 Wavier-Stokes 방정식에 대한 빠르고 정확한 풀이 기법을 제안한다 본 논문에서는 Navier-Stokes 방정식에 있는 비선형 항의 속도에 대한 초기값을 Stokes 방정식의 해로써 추정한다. 주어진 비선형 미분방정식의 해에 근사하게 초기값을 추정함으로써 정확하고 안정적인 풀이 기법을 만들 수 있었다. 또한 유한차분법(finite difference method)의 암시적(implicit) 방법 중에서 방대한 계산량을 피할 수 있는 ADI(Alternating Direction Implicit) 방법을 사용함으로써 큰 시간 간격(time-step)에 대해서 시스템이 안정적이며 계산속도 또한 빠르다. 실험 결과들은 특히 연기, 구름과 같이 큰 레이놀드 수(Reynolds number)를 가지는 유체에 대해서 탁월한 성능을 보여주었다.

An Alternating Implicit Block Overlapped FDTD (AIBO-FDTD) Method and Its Parallel Implementation

  • Pongpaibool, Pornanong;Kamo, Atsushi;Watanabe, Takayuki;Asai, Hideki
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.137-140
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    • 2002
  • In this paper, a new algorithm for two-dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method is presented. By this new method, the maximum time step size can be increased over the Courant-Friedrich-Levy (CFL) condition restraint. This new algorithm is adapted from an Alternating-Direction Implicit FDTD (ADI-FDTD) method. However, unlike the ADI-FDTD algorithm. the alternation is performed with respect to the blocks of fields rather than with respect to each respective coordinate direction. Moreover. this method can be efficiently simulated with parallel computation. and it is more efficient than the conventional FDTD method in terms of CPU time. Numerical formulations are shown and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed method.

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컴퓨터 비젼을 이용한 컨테이너 자세 측정 (The Container Pose Measurement Using Computer Vision)

  • 주기세
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.702-707
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    • 2004
  • 본 논문은 CCD 카메라와 거리 센서를 사용하여 컨테이너의 자세 측정에 관하여 연구하였다. 특히 특징점을 추출하고 영상의 잡음을 줄이는 방법에 대하여 중점적으로 기술하였다. 가우시안 및 랜덤 노이즈를 제거하기 위하여 Euler-Lagrange 방정식을 소개하였으며 PDE(Partial Differential Equation)를 기초로 한 Euler-Lagrange 방정식을 풀기 위하여 ADI(Alternating Direction Implicit)방법을 적용하였다. 그리고 스프레더와 컨테이너의 특징점을 추출하기 위해서 기존의 황금 분할법과 이분 분할법을 이용한 방법은 지역적 최대 및 최소 값의 경우 정확한 해를 구할 수 없어서 k차 곡률 알고리즘을 이용하였다. 제안된 알고리즘은 영상의 전처리과정에서 잡음제거에 효과적이며 카메라와 거리센서를 이용한 제안 시스템은 기존시스템의 구조적 변경 없이 사용가능하기 때문에 비용이 저렴한 장점이 있다.

AN IMPLICIT NUMERICAL SCHEME FOR SOLUTION OF INCOMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS ON CURVILINEAR GRIDS

  • Fayyaz, Hassan;Shah, Abdullah
    • 대한수학회보
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    • 제55권3호
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    • pp.881-898
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    • 2018
  • This article deals with implementation of a high-order finite difference scheme for numerical solution of the incompressible Navier-Stokes equations on curvilinear grids. The numerical scheme is based on pseudo-compressibility approach. A fifth-order upwind compact scheme is used to approximate the inviscid fluxes while the discretization of metric and viscous terms is accomplished using sixth-order central compact scheme. An implicit Euler method is used for discretization of the pseudo-time derivative to obtain the steady-state solution. The resulting block tridiagonal matrix system is solved by approximate factorization based alternating direction implicit scheme (AF-ADI) which consists of an alternate sweep in each direction for every pseudo-time step. The convergence and efficiency of the method are evaluated by solving some 2D benchmark problems. Finally, computed results are compared with numerical results in the literature and a good agreement is observed.

A Three-Dimensional Locally One-Dimensional Multiresolution Time-Domain Method Using Daubechies Scaling Function

  • Ryu, Jae-Jong;Lee, Wu-Seong;Kim, Ha-Chul;Choi, Hyun-Chul
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권4호
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    • pp.211-217
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    • 2009
  • A three-dimensional locally one-dimensional multiresolution time-domain(LOD-MRTD) method is introduced and unconditional stability is proved analytically. The updating formulations have fewer terms on the right-hand side than those of an alternating direction implicit MRTD(ADI-MRTD). The validation of the method is presented using the resonance frequency problem of an empty cavity. The reduction of the numerical dispersion technique is also combined with the proposed method. The numerical examples show that the combined method can improve the accuracy significantly.

Numerical Investigation of an Unconditionally Stable Compact 2D FDTD Based on the Alternating-Direction Implicit Scheme

  • Saehoon Ju;Jeongnam Cheon;Kim, Hyung-Hoon;Kim, Hyeongdong
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • An unconditionally stable compact 2D Alternating-Direction Implicit (ADI) FDTD method for calculating dispersion characteristics of waveguide structures is proposed. The numerical stability and numerical dispersion relation of the proposed method are also presented and discussed. Numerical wavelengths for the dominant and higher order modes in a hollow waveguide are obtained from numerical simulations and compared with those from the analytical dispersion relation. The numerical results show that the proposed scheme has the potential to successfully analyze a class of waveguides having locally fine geometry with reduced numerical costs.

Compact 2D ADI-FDTD를 이용한 도파관 구조의 분산특성 연구 (Dispersion Analysis of the Waveguide Structures by Using the Compact 2D ADI-FDTD)

  • 어수지;천정남;박현식;김형동
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 본 논문에서는 기존의 Compact 2D FDTD(Finite-Difference Time-Domain)에 대한 고속 알고리즘으로써 시간간격 △t가 안정조건(Stability Condition)에 의해 제한받지 않는 Compact 2D ADI(Alternating Direction Implicit)-FDTD 차분식을 제안하였다. 또한 구현된 알고리즘의 정확성 및 효율성을 검증하기 위하여 내부가 공기로 채워져 있는 구형(Rectangular) 도파관과 차폐된 전송선로를 해석하였다. 본 논문의 결과는 기존의 Compact 2D FDTD의 결과 및 해석적인 해와 매우 잘 일치하며, 계산 소요시간도 기존의 Compact 2D FDTD에 비해 상당히 절약되었음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 도파관 구조의 분산 특성 연구에 있어 효율적인 고속화 기술로서 의미가 있다고 할 수 있다.