• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권3호
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• pp.100-109
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• 2008

The finite volume time domain(FVTD) technique faces serious limitations in simulating electromagnetic scattering at high frequencies due to requirements related to discretization. A modified FVTD method is proposed for electrically large, perfectly conducting scatterers by partially incorporating a time-domain physical optics(PO) approximation for the surface current. Dominant specular returns in the modified FVTD method are modeled using a PO approximation of the surface current allowing for a much coarser discretization at high electrical sizes compared to the original FVTD scheme. This coarse discretization can be based on the minimum surface resolution required for a satisfactory numerical evaluation of the PO integral for the scattered far-field. Non-uniform discretization and spatial accuracy can also be used in the context of the modified FVTD method. The modified FVTD method is aimed at simulating electromagnetic scattering from geometries containing long smooth illuminated sections with respect to the incident wave. The computational efficiency of the modified FVTD method for higher electrical sizes are shown by solving two-dimensional test cases involving electromagnetic scattering from a circular cylinder and a symmetric airfoil.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1054-1059
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• 2005

The artificial potential method uses a potential field to guide a robot from a start to a goal configuration respectively. The potential field consists of attractive potential used to pull a robot toward a goal and repulsive potential to keep it away from obstacles. However, there are two problems concerning local minimum and computational cost to be resolved in conventional artificial potential methods. This study proposes a method utilizing a spline surface that interpolates arbitrary boundaries and a domain reduction method that reduces the unnecessary area. The proposed spline surface interpolates arbitrary shaped boundaries and is used as an artificial potential to guide a robot for global motion planning of a mobile robot. A reduced domain process reduces the unnecessary domain. We apply a distance-weighted function as such a function, which blends distances from each boundary with a reduction in computational time compared with other analytical methods. As a result, this paper shows that an arbitrary boundary spline surface provides global planning and a domain reduction method reduces local minimum with quick operation.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.217-223
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• 1997

본 논문은 집중 질량 구조물의 천이응답에 대한 시간영역 민감도 해석의 기본 개념을 설명한다. 외부 가진에 따른 구조물의 응답에 미치는 설계변수 변화의 영향을 구하기 위해 시간영역 민감도 함수를 구하는 방법을 제시하였다. 시간영역에서 구조물의 설계변수 민감도는 1차 표준 민감도 함수와 백분율 민감도 함수를 통해 확인하였다. 이러한 민감도 함수와 그 계산은 설계변수에 대한 시스템 상태변수의 편미분에 의한 것이다. 또한, 직접 미분법에 의한 해석적 방법의 편미분 결과와 수치적 방법에 의한 결과를 비교하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.165-173
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• 2010

본 논문에서는 비동질 탄성무한공간에 대한 비례경계유한요소법의 동적강도행렬을 해석적으로 유도하였다. 해석영역의 비동질성은 비동질파라메터를 지수로 하는 멱함수로 고려하였다. 동적강도행렬은 진동수영역에서 다항식으로 점근전개한 후, 방사조건을 만족시키도록 하여 각 다항식의 계수를 구하는 과정을 통하여 유도되었다. 얻어진 동적강도행렬의 타당성을 검증하기 위해 정확해가 알려져 있는 대표적인 문제에 대하여 비동질파라메터의 값을 변화시키면서 수치해석을 수행하였다. 그 결과 유도된 동적강도행렬이 비동질공간에 대한 특성을 적절하게 반영하는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권4호
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• pp.437-450
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• 2005

In this study, a complete analysis of soil-structure interaction problems is presented which includes a modelling of the near surrounding of the building (near-field) and a special description of the wave propagation process in larger distances (far-field). In order to reduce the computational effort which can be very high for time domain analysis of wave propagation problems, a special approach based on similarity transformation of the infinite domain on the near-field/far-field interface is applied for the wave radiation of the far-field. The near-field is discretised with standard Finite Elements, which also allows to introduce non-linear material behaviour. In this paper, a new approach to calculate the involved convolution integrals is presented. This approximation in time leads to a dramatically reduced computational effort for long simulation times, while the accuracy of the method is not affected. Finally, some benchmark examples are presented, which are compared to a coupled Finite Element/Boundary Element approach. The results are in excellent agreement with those of the coupled Finite Element/Boundary Element procedure, while the accuracy is not reduced. Furthermore, the presented approach is easy to incorporate in any Finite Element code, so the practical relevance is high.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권4호
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• pp.41-46
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• 2013

The selection of the optimal position of the flap was performed in order to improve the aerodynamic performance during the take-off and landing processes of aircraft. For this, the existing airfoils of the main wing and flap are selected as the baseline model and the lift coefficients (cl) according to angle of attacks (AOA) were calculated with the change of the position of flap airfoil. The objective function was defined as the consideration of the maximum cl, lift to drag ratio and cl at certain AOA. Then, at 121 experimental points within $20mm{\times}20mm$ domain, two dimensional flow simulations with Spalart-Allmaras turbulence model were performed concerning the AOA from 0 to 15 degree. If the optimal position was located at the domain boundary, the domain moved to the optimal position. These processes were iterated until the position was included in the inside of the domain. From these processes, the flow separation at low AOA was removed and cl increased linearly comparing with that of the baseline model.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.35-44
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• 2009

본 논문에서는 대규모 3차원 구조해석에 필요한 병렬 유한요소해석을 위한 영역분할법의 적용에 대해 묘사하였다. 영역분할법을 사용한 병렬 유한요소법 시스템을 개발하였다. 절점 생성시, 절점들간의 거리가 특정절점에서의 공간함수와 같아지면 절점이 생성되어 진다. 이 절점공간함수는 퍼지지식처리에 의해 조절되어 진다. 기본적인 요소생성은 데로우니 삼각화 기법을 적용하였다. 자동요소생성 시스템을 이용한 영역분할법은 3차원 해석에 큰 도움이 된다. 공간함수와 유사하게 절점들간의 유한요소해석을 위한 병렬 수치 알고리즘으로서 영역분할법을 전체의 해석영역을 완전히 여러 개의 작은 영역으로 겹치지 않게 나누는 공역구배인 반복적 솔버와 결합시켰다. 개발된 시스템의 효용성에 대한 성능을 몇 가지 예를 통해 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.19-28
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• 2007

이산화 된 구조물의 위상최적화 과정은 균일하게 분포된 재료 밀도의 위상으로 표현되는 초기 설계영역을 시발점으로 한다. 최적화 과정 동안 구조물의 위상은 고정된 설계영역 내에 주어진 최적화 문제를 만족시키는 방향으로 변화하면서, 최종적으로 최적 위상의 재료 밀도 분포를 생산한다. Eschenauer et al.에 의해 제안되었던 설계영역 안에 구멍을 도입하는 개념은 원래 경계면의 최적화 문제에 대해 설계변수의 유한적인 변화를 촉진시켜 최적화의 수렴성 개선을 도모하기 위함이었으나, 위상최적화의 관점에서는 초기 위상의 정의에 따라 다양한 최적 위상이 생산되는 것을 의미한다. 본 연구에서는 초기 설계영역 안에 국소적인 솔리드 상을 도입해 초기 위상에 변화를 주었을 때, 한정된 재료 하에 구조물에 배치 가능한 다양한 최적 위상을 산출할 수 있음을 검증하였다. 수치 예제로서 초기 설계영역 내에 다양한 치수를 가지는 국부적인 원형 솔리드의 고정된 개수를 투입하여 간단한 MBB-보의 위상최적 설계를 수행하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.13-19
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• 2001

기존의 프랙탈 영상복원은 모든 치역 블럭에 대해 반복축소변환을 수행하므로 복원시 많은 계산량이 요구되었다. 이를 개선하기 위해 각 치역 블럭마다 반복축소변환이 필요한 영역과 필요하지 않은 영역으로 구분하는 방법이 제시된 바 있다. 반복축소변환이 필요 없는 영역을 데이타 의존영역이라 하고, 데이타 의존영역이 확장될수록 반복축소변환 영역은 줄어든다. 그래서 본 논문에서는 정의역 블록의 탐색 영역을 치역과 비슷한 영역으로 제한하여, 정의역 블럭이 더 많이 중복되도록 부호화하여 데이타 의존영역을 최대화 즉, 반복축소변환 영역을 최소화한다. 반복축소변환 영역이 최소가 되는 정의역을 정의역 최소화 기법으로 정의한다. 그래서 정의역 최소화 기법을 이용하여 프랙탈 영상 복원시 화질에 거의 영향을 미치지 않고, 반복축소변환에 필요한 계산량을 감소시켜 고속 복원이 가능하다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제8권1호
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• pp.27-44
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• 2001

A fast Poisson solver on irregular domains, based on bound-ary methods, is presented. The harmonic polynomial approximation of the solution of the associated homogeneous problem provides a good practical boundary method which allows a trivial parallel processing for solution evaluation or straightfoward computations of the interface values for domain decomposition/embedding. AMS Mathematics Subject Classification : 65N35, 65N55, 65Y05.