• 대한조선학회논문집
• /
• 제47권2호
• /
• pp.188-195
• /
• 2010

Green water load is an important parameter to be considered in designing a modern ship or offshore structures like FPSO and FSRU. In this research, a numerical simulation method for green water phenomenon is introduced. The Navier-Stokes equations and the continuity equation are used as governing equations. The equations are calculated using Finite Difference Method(FDM) in rectangular staggered grid system. To increase the numerical accuracy near the body, the Cartesian cut cell method is employed. The nonlinear free-surface during green water incident is defined by Marker-density method. The green waters on a box in regular waves are simulated. The simulation results are compared with other experimental and computational results for verification. To check the applicability to moving ship, the green water of the ship which is towed by uniform force in regular wave, is simulated. The ship is set free to heave and to surge.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.474-478
• /
• 2006

It is becoming more significant to develop a rotary voice coil motor(VCM) type's actuator for small form factor (SFF) optical disk drive(ODD), as portables are getting more and more popularized nowadays. The actuator which is applicable to small-sized ODD with a compact flash(CF) II card size was developed and fabricated. The experimental results showed that the finite element(FE) model is different from the fabricated model. And so flexible mode frequencies did not satisfy specifications of small-sized ODD, and tuning. Tuning procedures were required to improve dynamic characteristics of the fabricated actuator through finite difference method(FDM). At first, design variables were extracted through parameter study and the tuned FE model was improved by design of experiment(DOE). Consequently, It was confirmed that the improved model was applicable to SFF ODD.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
• /
• pp.165-170
• /
• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하여 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 검토하고 수반되는 해수교환을 검토하고자 한다. 이를 위해 해수유동 및 오염확산 수치모델을 구축하고 대안에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환을 평가하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.888-895
• /
• 2009

Compaction is a process of increasing soil density using physical energy. It is intended to improve the strength and stiffness of soil. In embankment, degree of compaction affects the construction time, money, also method of soil improvement. In large scale embankment project, difficulties of embankment should change due to uncertainty of settlement. So it is very important to predict the final settlement and factor of safety induced by embankment. In many construction site, there are primarily design of high embankment using in-situ soil. Therefore numerical analyses are necessary for valid evaluation of the settlement prediction. But due to the construction cost and schedule, there were lacking in properties of soil and also limited number of in-situ test were performed. So we proposed the method that can easily estimate the proper soil parameters and suggest the proper method of numerical analysis. From this, two-dimensional finite-difference numerical analysis was conducted to investigate the settlement and factor of safety induced by embankment with various case of compaction rate and embankment height.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
• /
• 제28권3호
• /
• pp.88-95
• /
• 2024

In this article, we propose an efficient and accurate adaptive time-stepping numerical method for the Black-Scholes (BS) equations. The numerical scheme used is the finite difference method (FDM). The proposed adaptive time-stepping computational scheme is based on the maximum norm of the discrete Laplacian values of option values on a discrete domain. Most numerical solvers for the BS equations require a small time step when there are large variations in the solutions. To resolve this problem, we propose an adaptive time-stepping algorithm that uses a small time step size when the maximum norm of the discrete Laplacian values on a discrete domain is large; otherwise, a larger time step size is used to speed up the computation. To demonstrate the high performance of the proposed adaptive time-stepping methodology, we conduct several computational experiments. The numerical tests confirm that the proposed adaptive time-stepping method improves both the efficiency and accuracy of computations for the BS equations.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제8권3호
• /
• pp.323-359
• /
• 2015

This paper presents an elasto-plastic model for determination of the ground response curve of a circular underwater tunnel excavated in elastic-strain softening rock mass compatible with a nonlinear Hoek-Brown yield criterion. The finite difference method (FDM) was used to propose a new solution to calculate pore water pressure, stress, and strain distributions on periphery of circular tunnels in axisymmetric and plain strain conditions. In the proposed solution, a modified non-radial flow pattern, for the hydraulic analysis, is utilized. To evaluate the effect of gravitational loads and variations of pore water pressure, the equations concerning different directions around the tunnel (crown, wall, and floor) are derived. Regarding the strain-softening behavior of the rock mass, the stepwise method is executed for the plastic zone in which parameters of strength, dilatancy, stresses, strains, and deformation are different from their elasto-plastic boundary values as compared to the tunnel boundary values. Besides, the analytical equations are developed for the elastic zone. The accuracy and application of the proposed method is demonstrated by a number of examples. The results present the effects of seepage body forces, gravitational loads and dilatancy angle on ground response curve appropriately.

• Wind and Structures
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-19
• /
• 2009

In this paper, the airflow around an ideal thin plate (hereafter referred to as ITP) with various ratios of central slot is simulated by using the finite-difference-method (FDM)-based Arbitrary-Lagrangian-Eulerian descriptions for the rigid oscillating body. The numerical procedure employs the second-order projection scheme to decouple the governing equations, and the multigrid algorithm with three levels to improve the computational efficiency in evaluating of the pressure equation. The present CFD method is validated through comparing the computed flutter derivatives of the ITP without slot to Theodorsen analytical solutions. Then, the unsteady aerodynamics of the ITP with and without central slot is investigated. It is found that even a smaller ratio of central slot of the ITP has notable effects on pressure distributions of the downstream section, and the pressure distributions on the downstream section will further be significantly affected by the slot ratio and the reduced wind speeds. Continuous increase of $A_2^*$ with the increase of central slot may be the key feature of the slotted ITP. Finally, flutter analyses based on the flutter derivatives of the slotted ITP are performed, and moreover, flutter instabilities of a scaled sectional model of a twin-deck bridge with various ratios of deck slot are investigated. The results confirm that the central slot is effective to improve bridge flutter stabilities, and that the flutter critical wind speeds increase with the increase of slot ratio.

• 한국주조공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2001

본 연구에서는 FDM법과 CA법을 결합하여 주물의 응고조직성장 예측 프로그램을 개발하였다. 새로운 농도장 분포 알고리즘을 개발하고, 이 결과를 1차원 해석해와 비교하였으며, 이를 2차원 응고조직 및 농도계산에 적용하였다. 3차원 응고조직 예측 해석연구를 통하여 복잡한 형상의 주물에 적용 하였으며, turbine blade형상의 응고조직 시뮬레이션을 통하여 인출속도가 응고조직에 미치는 영향에 대하여 조사하였고, 원하는 주조조업변수를 본 시뮬레이션에 의하여 결정할 수 있으리라 생각된다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.93-101
• /
• 1985

다양한 채널 길이와 임의의 인가전압하의 MOS 트랜지스터를 2차원적으로 시뮬레이션 하기 위한 프로그램(SOMOS)을 제작하였다. Poisson의 방정식에 대하여는 Newton방법을, 연속방정식에 대하여는 발산정리를 이용하여 기본 수식들에 대한 유한차등법(FDM)에 따른 수식을 전개하였으며, 선형화된 수식의 해는 SOR 방법과 Cummel의 알고리즘을 이용하여 구했다. 하난의 동작상태의 소자를 시뮬레이션 하기 위한 시간은 VAX 11/780 컴퓨터를 사용했을때 인가전압 상태에 따라 30초 내지 4분 정도가 소요되었다. 인가전압과 전위분포에 따라 자동적으로 생성되는 그리드는 비균일한 간격을 가지며 필요에 따라 자동적으로 개선된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제45권2호
• /
• pp.179-189
• /
• 2012

오염물질의 이동 현상을 모의하기 위하여, 감쇠항이 있는 3차원 이송-확산 방정식의 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 유한차분 모형으로서 시간단계의 가중치 ${\alpha}$를 포함하는 음해법(implicit finite difference method)과, 반복법인 Gauss-Seidel SOR(successive over relaxation)이 사용되었다. 모형은 보다 단순화된 가정 하에서 존재하는 두 가지의 해석적인 해와 비교되었다. 그 결과 Peclet number가 5~20 이하에서는 수치 분산의 영향이 크지 않았고 작은 오차범위 내에서 해석적인 해와 동일하였다. 또한 가중치 ${\alpha}$의 변화에 대한 모형의 거동은 Crank-Nicolson 모형(${\alpha}$=0.5)이 fully-implicit 모형(${\alpha}$=1)보다 해석적인 해에 접근함을 보여주었다. 모형의 검증과 실효성 제고를 위하여, mass balance를 검토하였다. 즉, 이송, 확산 및 감쇠항 각각에 대한 질량 이동을 산출하였으며, 그 결과 질량 이동의 계산 오차는 약 3% 이내였다. 본 모형은 감쇠 과정이 수반되는 3차원 이송-확산의 농도분포와 질량이동을 산출할 수 있으며 다양한 경계조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 그러나본 모형은 고정격자를 기반으로하는 유한차분 모형이므로 Peclet number가 비교적 작게 나타날 수 있는 토양 및 지하수계의 오염물질 이동 등의 문제에서 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.