• 제목/요약/키워드: Integral Equation

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NUMERICAL SOLUTION OF A CLASS OF TWO-DIMENSIONAL NONLINEAR VOLTERRA INTEGRAL EQUATIONS OF THE FIRST KIND

  • Tari, Abolfazl;Shahmorad, Sedaghat
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제30권3_4호
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    • pp.463-475
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    • 2012
  • In this work, we investigate solving two-dimensional nonlinear Volterra integral equations of the first kind (2DNVIEF). Here we convert 2DNVIEF to the two-dimensional linear Volterra integral equations of the first kind (2DLVIEF) and then we solve it by using operational approach of the Tau method. But for solving the 2DLVIEF we convert it to an equivalent equation of the second kind and then by giving some theorems we formulate the operational Tau method with standard base for solving the equation of the second kind. Finally, some numerical examples are given to clarify the efficiency and accuracy of presented method.

임의의 균열표면 하중을 받는 복합채 중앙균열의 응력세기계수 (Stress Intensity Factors for an Interlaminar Crack in Composites under Arbitrary Crack Surface Loadings)

  • 이강용;박문복;김성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권3호
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    • pp.901-909
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    • 1996
  • A model is constructed to evaluate the stress intensity factors(SIFs) for composites with an interlaminar crack subjected to as arbitrary crack surface loading. A mixed boundary value problem is formulated by Fourier integral transform method and a Fredholm integral equation of the second kind is derived. The integral equation is solved numerically and the mode I and II SIFs are evaluated for various shear modulus ratios between each layer, crack length to layer thickness, each term of crack surface polynomial loading and the number of layers. The mode I and II SIFs for the E- glass/epoxy composites as well as the hybrid composites are also evaluated.

균일한 면외 전단하중을 받는 직교 이방성 적층재 내부 중앙균열의 모드 III 응력세기계수 (Mode III Stress Intensity Factors for Orthotropic Layered Material with Internal Center Crack Under Uniform Anti-Plane Shear Loading)

  • 이강용;주성철;김성호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권6호
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    • pp.961-967
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    • 1999
  • A model is constructed to evaluate the mode III stress intensity factor(SIF) for orthotropic three-layered material with a center crack subjected to uniform anti-plane shear loading. A mixed boundary value problem is formulated by Fourier integral transform method and a Fredholm integral equation of the second kind is derived. The integral equation is numerically analyzed to evaluate the effects of the ratio of shear modulus, strength of each layer and crack length to layer thickness on the stress intensity factor.

Application of the Boundary Element Method to Finite Deflection of Elastic Bending Plates

  • Kim, Chi Kyung
    • International Journal of Safety
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    • 제2권1호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • The present study deals with an approximate integral equation approach to finite deflection of elastic plates with arbitrary plane form. An integral formulation leads to a system of boundary integral equations involving values of deflection, slope, bending moment and transverse shear force along the edge. The basic principles of the development of boundary element technique are reviewed. A computer program for solving for stresses and deflections in a isotropic, homogeneous, linear and elastic bending plate is developed. The fundamental solution of deflection and moment is employed in this program. The deflections and moments are assumed constant within the quadrilateral element. Numerical solutions for sample problems, obtained by the direct boundary element method, are presented and results are compared with known solutions.

COMBINED LAPLACE TRANSFORM WITH ANALYTICAL METHODS FOR SOLVING VOLTERRA INTEGRAL EQUATIONS WITH A CONVOLUTION KERNEL

  • AL-SAAR, FAWZIAH M.;GHADLE, KIRTIWANT P.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제22권2호
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    • pp.125-136
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    • 2018
  • In this article, a homotopy perturbation transform method (HPTM) and the Laplace transform combined with Taylor expansion method are presented for solving Volterra integral equations with a convolution kernel. The (HPTM) is innovative in Laplace transform algorithm and makes the calculation much simpler while in the Laplace transform and Taylor expansion method we first convert the integral equation to an algebraic equation using Laplace transform then we find its numerical inversion by power series. The numerical solution obtained by the proposed methods indicate that the approaches are easy computationally and its implementation very attractive. The methods are described and numerical examples are given to illustrate its accuracy and stability.

Fokker-Planck 방정식의 Path-Integral Solution을 이용한 구분적선형시스템의 비선형동적거동분석 (Stochastic Nonlinear Dynamics of a Piecewise-Linear System via the Path-Integral Solution of the Fokker-Planck Equation)

  • 마호성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.251-264
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    • 1999
  • 본 연구에서는 추계론적 동적시스템의 응답거동을 예측할 수 있는 반해석적 절차를 개발하였으며, 이를 이용하여 구분적선형시스템의 동적거동특성을 확률적 영역에서 분석하였다. 반 해석적 절차는 시스템의 추계론적 미분방정식에 상응하는 Fokker-Planck 방정식을 path-integral solotion을 이용하여 풂으로써 구할 수 있다. 결합확률밀도함수의 시간에 따른 전개과정을 통하여 시스템의 동적 응답거동 특성의 예측과 분석을 하고 시스템의 거동에 미치는 외부노이즈의 영향 또한 조사하였다. 반 해석적 방법은 위상면 상에서 결합확률밀도 함수를 통하여 응답거동의 예측은 물론 거동특성에 대하여 적절한 정보를 제공하는 것을 밝혔다. 혼돈거동의 특성은 외부노이즈가 존재하는 상황에서도 시스템의 응답 안에 잔재하는 것을 밝혔다.

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선형 탄성 문제의 경계적분식 해와 변분해의 동등성 증명 (Proof of equivalence of solutions of boundary integral and variational equations of the linear elasticity problem)

  • 유영면;박찬우;권길헌
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.1001-1004
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    • 1987
  • 본 연구에서는 우선 선형 탄성문제의 변분해(variational solution)가 Sobol- ev 공간[ $H^{1}$(.OMEGA.)]= $H^{1}$(.OMEGA.)* $H^{1}$(.OMEGA.)* $H^{1}$(.OMEGA.)에서 유일하게 존재함을 재 검토하고 다음으로 경계적분식의 해도 변분해와 같음을 보인다. 이것은 선형 탄 성문제의 경우 고전해(classical solution)가 존재하지 않을 경우에도 BEM을 사용하여 변분해의 수치적 근사치를 구할 수 있다는 수학적 근거가 된다. 이를 위해서 Sobol- ev 공간 내에서의 Green's formula를 적용하는데 점하중해의 특이점(singularity)때문 에 Green's formula를 적용하기가 곤란해진다. 이 문제는 적분영역 .OMEGA.를 .OMEGA.-B$_{\rho }$로 치환하고 .rho.를 0으로 접근시키는 방법으로 해결한다. 이 때 B$_{\rho}$는 특이 점에 중심을 두고 매우 작은 변경 .rho.를 갖는 구이다.ho.를 갖는 구이다.

정확한 Closed-Form 그린함수를 이용한 코플래너 도파로 불연속 해석 (Analysis of Coplanar Waveguide Discontinuities Using Accurate Closed-Form Green's function)

  • 강연덕;송성찬;이택경
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.180-190
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    • 2003
  • 실수축 상의 적분 방법에 의한 정확한 closed-form 그린함수를 이용하여 코플래너 도파로의 불연속에 대한 공간영역 full-wave 해석을 하였다. MPIE(Mixed Potential Integral Equation)를 풀기 위한 수치계산 방법으로는 삼각형 요소를 이용한 갤러킨 방법을 사용하였다. 경계면에서 삼각형 요소상의 기저함수로는 선형함수를 사용하였으며, 관측점과 전원점이 일치하는 특이점 근방의 적분 계산을 위해 면적분을 선적분 형태로 바꾸어 피적분 함수의 특이점이 사라지도록 하는 해석적인 방법을 사용하였다. 실수축 적분방법에 의한 그린함수를 이용함으로써 불연속에 대한 정확한 특성을 구하였다.

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추계론적 이론을 이용한 교량내진거동분석 (Seismic Behaviors of a Bridge System in the Stochastic Perspectives)

  • 마호성
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.53-58
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    • 2005
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 교량의 거동을 확률밀도함수를 통하여 분석할 수 있는 기법을 개발하였다. 확률밀도함수의 전개는 추계론적 이론을 이용한 반해석적 방법을 통하여 구하였으며, 반해석적 방법은 교량운동방정식으로부터 상응하는 Fokker-Planck equation을 구한 후, path-integral solution을 유도하여 이를 수치적으로 해석함으로써 구할 수 있다. 교량거동의 확률밀도 함수전개로부터 교량거동의 확률적 특성을 파악하고 확률밀도함수의 범위로부터 교량응답거동의 포락선을 얻을 수 있으며 이를 이용하여 최대응답의 범위를 결정할 수 있다는 것을 밝혔다.

고무와 섬유로 구성된 복합체 내의 섬유 끝 부분의 원형 균열에 대한 J-적분 (J-integral of Penny-Shaped Crack on the End of Stiff Fiber Embedded in Rubbery Materials)

  • 양경진;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권4호
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    • pp.617-624
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    • 2002
  • An equation of J-integral for a penny-shaped crack at the end of the fiber embedded in rubber matrix is proposed. The values of J-integral for the specimens with various crack and specimen radius are obtained by FEA(Finite Element Analysis). The dimensional analysis is applied to derive an equation of J-integral as a nonlinear elastic energy release rate. The geometry and deformation calibration function in an equation of J can be expressed in a separated form. The geometry calibration function characterizing the effects of cord and specimen size is expressed in a polynomial form of fourth order. The deformation calibration function characterizes the effect of the overall level of strain. As approaching the infinitesimal strain, the value of the deformation calibration function approaches the results of LEFM(Linear Elastic Fracture Mechanics).