• 제목/요약/키워드: Green's second theorem

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Wave Force Analysis of the Three Vertical Cylinders in Water Waves

  • Kim, Nam-Hyeong;Cao, Tan Ngoc Than
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.543-552
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    • 2008
  • The diffraction of waves by three bottom fixed vertical circular cylinders is investigated by using the boundary element method. This method has been successfully applied to the isolated vertical circular cylinder and now is used to study the interaction between waves and multiple vertical cylinders. In this paper, a numerical analysis by the boundary element method is developed by the linear potential theory. The numerical analysis by the boundary element method is based on Green's second theorem and introduced to an integral equation for the fluid velocity potential around the vertical circular cylinders. To verify this method, the results obtained in present study are compared with the results computed by the multiple scattering method. The results of the comparisons show strong agreement. Also in this paper, several numerical examples are given to illustrate the effects of various parameters on the wave exciting force such are the separation distance, the wave number and the incident wave angle. This numerical computation method might be used broadly for the design of various offshore structures to be constructed in the future.

타원 기둥에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (The Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to an Elliptical Cylinder)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 이 논문에서는 타원 기둥에 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 임의의 3차원 이상체에 대한 벡터 중력은 이상체의 모양에 따른 3중 적분이 포함된 인력 포텐셜을 각 축 방향으로 미분하여 구한다. 축 대칭성을 가진 이상체에 의한 벡터 중력은 먼저 축방향으로 적분하여 2중 적분 형태로 축약한다. 켤레 복소수를 도입한 복소 그린 정리를 이용하면 2중 적분은 1차원 폐곡선 선적분 형태로 변환된다. 최종적으로 타원 기둥에 의한 벡터 중력은 타원 기둥 단면의 경계를 폐곡선의 매개변수로 설정하여 1차원 수치적분으로 유도된다. 같은 방식으로 타원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서는 인력 퍼텐셜을 2차 미분하여 3중 적분으로 표현된 중력 변화율 텐서를 구한 후, 수직 축 방향으로 적분하여 2중 적분으로 축약한다. 벡터 중력에서 적용한 방법과 동일한 복소 평면에서의 그린 정리를 도입하여 타원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서 반응식의 모든 성분을 유도한다.

TRIPLE POSITIVE SOLUTIONS OF SECOND ORDER SINGULAR NONLINEAR THREE-POINT BOUNDARY VALUE PROBLEMS

  • Sun, Yan
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권3_4호
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    • pp.763-772
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    • 2010
  • This paper deals with the existence of triple positive solutions for the nonlinear second-order three-point boundary value problem z"(t)+a(t)f(t, z(t), z'(t))=0, t $\in$ (0, 1), $z(0)={\nu}z(1)\;{\geq}\;0$, $z'(\eta)=0$, where 0 < $\nu$ < 1, 0 < $\eta$ < 1 are constants. f : [0, 1] $\times$ [0, $+{\infty}$) $\times$ R $\rightarrow$ [0, $+{\infty}$) and a : (0, 1) $\rightarrow$ [0, $+{\infty}$) are continuous. First, Green's function for the associated linear boundary value problem is constructed, and then, by means of a fixed point theorem due to Avery and Peterson, sufficient conditions are obtained that guarantee the existence of triple positive solutions to the boundary value problem. The interesting point is that the nonlinear term f is involved with the first-order derivative explicitly.

Calculation of Differential Reflection Coefficient for Isolated Microscopic Well Structure

  • Lee, Jong-Tai
    • ETRI Journal
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    • 제21권3호
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    • pp.41-48
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    • 1999
  • We have calculated differential reflection coefficient for isolated well structure of micro-scale, etched on dielectric surface. The differential reflection coefficient is computed using Green's second integral theorem. The purpose of our computation is to find a class of well profiles which give maximal diffusive scattering. To have such a maximal effect, we have concluded that the waist radius of Gaussian beam and its wavelength should be comparable to the well width and that well depth has to be larger than a wavelength. Exact calculation of differential reflection coefficients of dielectric surface with isolated structure on it may be used for the examination of dielectric surfaces and also in making simple but efficient diffuser.

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EXISTENCE OF TRIPLE POSITIVE SOLUTIONS OF A KIND OF SECOND-ORDER FOUR-POINT BVP

  • Zhao, Junfang;Ge, Weigao
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권1_2호
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    • pp.183-194
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    • 2009
  • In this paper, we considered the following four-point boundary value problem $\{{x"(t)+h(t)f(t,x(t),x'(t))=0,\;0<t<1\atop%20x'(0)=ax(\xi),\;x'(1)=bx(\eta)}\$. where $0\;<\;{\xi}\;<\;{\eta}\;<\;1,\;{\delta}\;=\;ab{\xi}\;-\;ab{\eta}\;+\;a\;-\;b\;<\;0,\;0\;<\;a\;<\;\frac{1}{\xi},\;0\;<\;b\;<\;\frac{1}{\eta}$. After the discussion of the Green function of the corresponding homogeneous system, we establish some criteria for the existence of positive solutions by using the generalized Leggett-William's fixed point theorem. The interesting point is the expression of the Green function, which is a difficulty for multi-point BVP.

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2차원 부유체 강제동요문제의 수치해석에 관하여 (On Numerical Method for Radiation Problem of a 2-D Floating Body)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.43-53
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    • 1993
  • 부유체 강제동요문제를 수치해석하는 데에는 두가지 어려움이 따른다. 첫째는 교차점주위의 급격한 유동이고 둘째는 무한원방처리이다. 본 논문에서는 무한원방처리에 주안점을 두어, 자유표면의 Taylor 전개 및 F.F.T. 적용으로 계산시간을 단축시켜 수치해석하였다. 즉 Green 정리를 이용하여 해를 표현한 후, 축차방법에 의하여 해를 구한다. 축차단계에서는 계산식을 자유표면 기울기에 대하여 Taylor 전개하여 Convolution 형태로 변형한 후 F.F.T. 를 적용함으로써 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지할 수 있었다. 수치검증을 위하여 부유체 선형문제와 압력장의 비선형 문제를 수치해석하여 비교하였고, 이를 확장하여 부유체의 강제동요문제를 수치해석하였는데, 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지하면서 수치해석할 수 있었다.

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부유체의 대진폭 운동에 기인한 동유체력 (Nonlinear Vortical Forced Oscillation of Floating Bodies)

  • 이호영;황종흘
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.86-97
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    • 1993
  • 수치방법은 포텐셜 유동의 가정하에서 Semi-Lagrangian 기법을 사용하여 2차원 쇄기의 비선형운동과 축대칭 물체의 강제 상하동요 운동에 대해서 개발되었다. 2차원에서 Cauchy 이론은 경계를 따라서 복소포텐셜과 그것의 미분치를 계산하기 위해 적용되었고, 3차원에서 Rankinering 쏘오스가 사용되고 대수방정식을 풀기위해서 그린 제2정리를 이용하였다. 해는 완전한 사유표면 조건을 수치적분함으로서 시간전진시킨다. 수치계산 예는 정속도로 입수하는 쇄기형 주상체와 정지 상태로 부터 강제상하동요하는 문제를 택하였다. 쇄기입수 문제는 Chapman [4], Kim[11]의 계산결과와 비교된다. 위에서 적용된 기법을 이용하여 구한 시간영역에서 힘을 Fourier 변환함으로서 부가질량계수, 감쇄계수, 2차조화력등이 얻어지고 Yamashita[5]의 실험치와 비교된다.

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심장의 전기쌍극자 소스에 의한 토르소 표면 전위의 분포 (The Distribution of the Torso Surface Potentials based on electrical cardiac dipole source)

  • 이경중;이세진;박광리;송근국
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.188-191
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    • 1996
  • This study is to find the distribution of the torso surface potential based on electrical cardiac dipole source. In order to find the torso surface potential, the governing equation was developed based on the Green's second theorem. The boundary element method(BEM) which has a good computing capability in case of homogeneous and isotropic medium was applied to solve the equation. To validate the BEM, we considered a homogeneous sphere model which has an electric dipole source inside. The results showed the good agreement between the analytic solution and the computed solution. In normal heart, the simulated torso surface isopotential maps are good agreement with that obtained from the ventricular excitation. The validity of the simulated results were verified by comparing with other results.

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경계요소법을 이용한 트로소 표면전위의 계산 (The computation of the torso surface potentials using the boundary element method)

  • 이경중;이세진
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권8호
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    • pp.22-29
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    • 1996
  • 본 연구는 경계요소법을 이용하여 토르소 표면전위를 구하는 연구이다. '그린의 2차정리'로 부터 토르소 표면 전위를 구하는 지배방정식을 유도한 후 균질성, 등방성 매질인 경우에 적합한 경계요소법을 적용하였다. 구모델을 이용하여 구의 중심에 소스를 배치하고 구표면의 전위를 경계요소법으로 구한 계산치와 이론치를 비교함으로서 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 토르소 모델에 경계요소법을 적용하여 시뮬레이션 한 결과, 심실흥분에 의한 토르소 표면 등전위도 패턴을 정상심전도의 매핑결과와 유사한 패턴을 보였다.

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3차원(次元) 탱크내에서의 액체(液體) 슬로싱의 수치(數値) 해석(解析) (Numerical Simulation of Liquid Sloshing in Three- Dimensional Tanks)

  • 황종흘;김일수;설영수;이세창;전영기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.12-18
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    • 1991
  • 3차원(次元) 탱크내에서의 유체(流體)의 슬로싱 현상(現象)에 관하여 경계적분법(境界積分法)의 패널 방법(方法)을 이용한 경계치(境界値) 문제해법(問題解法)으로 수치계산(數値計算)하였다. Shinkai는 경계요소(境界要素)의 소오스의 세기가 절점(節点) 사이에서 선형변화(線型變化)하도록 계산하였음에 반하여 본 연구에서는 삼각형(三角形)패널마다 일정(一定)한 세기의 소오스를 분포(分布)시켰다. 각(各) 시간(時間)단계에서의 소오스의 세기는 Green 정리(定理)에 의한 제2종(第2種) Fredbolm적분(積分) 방정식(方程式)을 풀어서 구하며, 시간(時間)이 경과함에 따른 수치 계산과 이에 따른 오차(誤差)의 누적을 피하기 위하여 Adam-Bashforth-Moulton 방법(方法)을 이용하였다. 강제조화(强制調和)동요하는 선박의 구형(球形)탱크가 부분적재(部分積載)된 경우에 대하여 수치(數値)계산한 결과, 자유표면(自由表面)의 높이 계산치(計算値)는 Shinkai의 결과와 비교한 바 비교적 적은 시간동안에는 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 본 수치 계산방법(方法)의 정도(精度)를 검토하기 위하여 입력(入力) 및 출력(出力) 에너지가 보존(保存)되는지를 확인하여 보았는데, 시간이 경과되면서 약간의 오차가 있지만 문제의 비선형성(非線型性), 모델의 패널수가 작음을 감안할때는 인정할 만한 정확도(正確度)로 판단된다.

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