• 제목/요약/키워드: Convolution integral equation

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무환히 긴 도체 스트립의 TE파 산란 특성 (Scattering Characteristics of the Infinite Strip Conductor for TE Waves)

  • 장재성;이상설
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.18-22
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    • 1989
  • 무한히 긴 도체 스트립 위에 TE파가 입사될때, 스트립에 유기되는 전류 분포를 계산한다. 스트립의 경계조건식을 공간 영역의 함수로 표시하면 convolution 적분을 포함하는 복잡한 식으로 나타난다. 그러나 그들의 주파수 영역으로 변환하면 전류밀도 함수와 Green함수의 곱으로 간단히 표시된다. 전류분포의 계산 결과는 본 연구에서 제시한 반복 끝내기 조건을 만족할 때 가장 좋은 결과를 보이고 있다.

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무한히 긴 도체 스트립의 TM파 산란 특성 (Scattering Characteristics of The Infinite Strip Conductor for TM Waves)

  • 장재성;이상설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.437-443
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    • 1988
  • 무한히 긴 도체 스트립 위에 TM파가 입사될 때, 스트립의 전류 분포를 계산한다. 스트립의 경계조건식을 공간영역의 함수로 표시하면 convolution 적분을 포함하는 복잡한 식으로 나타난다. 그러나 그들을 주파수 영역으로 변환하면 전류 및도 함수와 Green함수의 곱으로 간단히 표시된다. 반복 계산 결과는 본 연구에서 제시한 반복 끝내기 조건을 만족할 때에 가장 좋은 결과를 보이고 있다. 반복과정의 수렴 속도를 Kastner의 방법을 이용하여 증가시켰다. 스트립에 유도되는 전류 분포는 스트립 폭에 따라 크게 변화하고 있음을 확인하였다.

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일정진폭하중을 받는 유한 길이 봉의 유한요소해석 (Finite Element Analysis in Finite Length Bar under Constant Amplitude Loading)

  • 황은하
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.525-533
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    • 2010
  • Newmark방법과 같은 직접시간적분법은 시간증분 구간 사이에서 하중이 변하더라도 하중값을 그 시간 구간에서 일정한 하중으로 사용하기 때문에 일정진폭하중과 같은 연속적인 하중함수를 불연속적인 하중함수로 가정하고 수치계산을 수행한다. 따라서 이러한 하중함수의 근사에 따른 오차로 인하여 정확한 수치결과를 계산할 수 없다. 이에 반해, Gurtin의 변분식 에 기초한 유한요소방정식은 하중함수를 시간이력에 대하여 합성적분하여 계산한다. 따라서 시간증분 구간에서 하중이 변하더라도 연속적인 하중함수의 곡선을 따라 가면서 계산하기 때문에 신뢰할 수 있는 수치결과를 구할 수 있다. 본 논문에서는 1차원 막대의 자유단에서 일정진폭하중을 받는 문제를 수치해석하여 Gurtin방법이 Newmark방법 보다 일정진폭하중을 받는 문제에 더 적합한 방법임을 보인다. 또한, Gurtin방법이 일정한 하중을 받는 문제보다 일정진폭하중을 받는 문제에 더 효과적인 방법임을 보인다. Gurtin방법을 FORTRAN으로 프로그래밍하여 해석한 수치결과와 해석용 소프트웨어인 ADINA의 Newmark방법에 의한 수치결과를 비교하여 제시된 수치해의 정확성과 타당성을 검증한다.

파중 진행하는 선박의 3차원 시간영역 운동해석 (3_D Time-Domain Analysis on the Motion of a Ship Advancing in Waves)

  • 홍도천;하태범;김대헌;송강현
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.164-168
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    • 2001
  • The motion of a ship advancing in regular waves is analyzed in the time-domain using the convolution integral of the radiation forces. The memory effect functions and infinite frequency added masses are obtained from the solution of the three dimensional improved Green integral equation in the frequency domain by making use of the Fourier transformation. The ship motions in regular waves have been calculated by both the time and frequency domain methods. It has been shown that they agree very well with each other. The present time-domain method can be used to predict the time histories of unsteady motions in irregular waves. It can also be used to calculate the hydrostatic and Froude-Krylov forces over the instantaneous wetted surface of the ship hull to predict large ship motions, in a practical sense, advancing in large amplitude waves.

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심해잠수정 모선의 A-프레임 시간영역 국부운동해석 (Numerical Study on the Local Motion of an A-frame for Deep Sea ROV Mother Ship in Irregular Waves)

  • 홍도천;이판묵
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.105-108
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    • 2003
  • The local motion at the top of an A-frame fixed on a research vessel for deep sea ROV floating in irregular waves is studied in the time-domain. The motion is analyzed in the time-domain using the convolution integral of the radiation forces. The memory effect functions and infinite frequency added masses are obtained from the solution of the three dimensional improved Green integral equation in the frequency domain by making use of the Fourier transformation.

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직접법을 이용한 Poisson 방정식 수치해법에 관하여 (A Numerical Analysis on the solution of Poisson Equation by Direct Method)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.62-71
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    • 1995
  • 비압축성 가정하에 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 비정상 점성유동을 수치해석하기 위해서는 매시간 단계에서 타원형 압력 Poisson 방정식의 해를 구해야 하며, 이에 많은 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 직접법을 이용하여 압력 Poisson 방정식을 수치해석하였으며, 분할수 증가에 따른 소요시간 문제를 다루었다. Green 정리를 압력 Poisson 방정식에 적용하면 주어진 문제는 경계치문제로 변환되고, convolution 형의 영역적분은 F.F.T.를 이용하여 계산시간을 단축할 수 있어, 직접법 이용시 소요시간은 경계치문제의 해를 구하는 데에 좌우된다. 직접법의 검증을 위하여 해석해를 알고 있는 경우에 대하여 수치해석하였고, 물체경계조건과 정합문제에 관하여 수치해석 하였는데. 분할수가 (n.n) 시 O($n^{3}$) 미만의 계산시간으로 수치해석할 수 있었다.

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A New FFT Technique for the Analysis of Contact Pressure and Subsurface Stress in a Semi-Infinite Solid

  • Cho, Yong-Joo;Koo, Young-Pil;Kim, Tae-Wan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권3호
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    • pp.331-337
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    • 2000
  • A numerical procedure for contact analysis and calculating subsurface stress was developed. The procedure takes the advantage of signal processing technique in frequency domain to achieve shorter computing time. Boussinesq's equation was adopted as a response function in contact analysis. The validity of this procedure was proved by comparing the numerical results with the exact solutions. The fastness of this procedure was also compared with other algorithm.

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Solution of the two-dimensional scalar wave equation by the time-domain boundary element method: Lagrange truncation strategy in time integration

  • Carrer, J.A.M.;Mansur, W.J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제23권3호
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    • pp.263-278
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    • 2006
  • This work presents a time-truncation scheme, based on the Lagrange interpolation polynomial, for the solution of the two-dimensional scalar wave problem by the time-domain boundary element method. The aim is to reduce the number of stored matrices, due to the convolution integral performed from the initial time to the current time, and to keep a compromise between computational economy and efficiency and the numerical accuracy. In order to verify the accuracy of the proposed formulation, three examples are presented and discussed at the end of the article.

시간영역법에 의한 강제동요시 동유체력 해석 (Linear Time Domain Analysis of Radiation Problems)

  • 공인영;이기표
    • 대한조선학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.9-18
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    • 1987
  • The hydrodynamic radiation forces acting on a ship travelling in waves have been conventionally treated by strip theories or by direct three dimensional approaches, most of which have been formulated in frequency domain. If the forward speed of a ship varies with time, or if its path is not a straight line, conventional frequency domain analysis can no more be used, and for these cases time domain analysis may be used. In this paper, formulations are made in time domain with applications to some problems the results of which are known in frequency domain. And the results of both domains are compared to show the characteristics and validity of time domain solutions. The radiation forces acting on a three dimensional body within the framework of a linear theory. If the linearity of entire system is assumed, radiation forces due to arbitrary ship motions can be expressed by the convolution integral of the arbitrary motion velocity and the so called impulse response function. Numerical calculations are done for some bodies of simple shapes and Series-60[$C_B=0.7$] ship model. For all cases, integral equation techniques with transient Green's function are used, and velocity or acceleration potentials are obtained as the solution of the integral equations. In liner systems, time domain solutions are related with frequency domain solutions by Fourier transform. Therefore time domain solutions are Fourier transformed by suitable relations and the results are compared with various frequency domain solutions, which show good agreements.

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축대칭 문제에서의 동적 응력집중 해석 (Numerical Analysis of Dynamic Stress Concentrations in Axisymmetric Problems)

  • 심우진;이성희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권11호
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    • pp.2364-2373
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    • 2002
  • In this paper, the finite element equations for the time-domain numerical analysis of transient dynamic axisymmetric problems are newly presented. which are based on the equations of motion in convolution integral as in the previous paper. A hollow cylinder subjected to a sudden internal pressure is solved first as a benchmark problem and then the dynamic stress concentrations are analyzed in detail far hollow cylinders having inner and outer circumferential grooves subjected to sudden internal or axial loadings, all the computed results are compared with the existing or the computed ones obtained by using the commercial finite element packages Nastran and Ansys to show the validity and capability of the presented method.