• Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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• 제2권1호
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• pp.1-17
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• 1994

For a planar curve-sided panel with constant or linear density distributions of source or doublet in the singularity methods, Cantaloube and Rehbach show that the surface integral can be transformed into contour integral by using Stokes'formulas. As an extension of their formulations, this paper deals with a planar polygonal panel for which we derive the closed-forms of the potentials and the velocities induced by the singularity distributions. Test calculations show that the analytical evaluation of the closed-forms is superior to numerical integration (suggested by Cantaloube and Rehbach) of the contour integral. The compact and explicit expressions may produce accurate values of matrix elements of simultaneous linear equations in the singularity methods with much reduced computer time.

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2000

Wave energy absorption by a flap equipped with a harbor in a water of finite depth is studied. The wave potential is calculated by a hybrid integral equation consisting of Green integral equations associated with Rankine and Kelvin Green functions. The absorbed wave energy is calculated by both the near-field and far-field methods. The present methods can be used for the design of a flap-harbor wave energy absorber since the numerical results by the two methods are in good agreement.

• 대한전기학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.167-172
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• 1984

This paper describes the finite element analysis of magnetostatic field problems with permanent magnets. Two kinds of algorithms, one using the magnetic vector potential and the other using the magnetic scalar potential, are introduced. The magnetization of the pemanent magnet is used as the source instead of the magnetic equivalent current in both of the formulations using the magnetic vector potential and the magnetic scalar potential. A simple functional, which has only the region integral instead of the region integral and boundary integral, is derived in the formulation using the magnetic scalar potential. These make the formulation of the system equations simpler and more convenient than the conventional methods. The numerical results by the two proposed algorithms for a C-type permanent magnet model are compared with the analytic solutions respectively. The numerical results are in good agreement with the analytic solutions.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권9호
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• pp.1500-1511
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• 2004

In this paper, the anti-plane transient response of a central crack normal to the interface between a piezoelectric ceramics and two same elastic materials is considered. The assumed crack surfaces are permeable. By virtue of integral transform methods, the electro elastic mixed boundary problems are formulated as two set of dual integral equations, which, in turn, are reduced to a Fredholm integral equation of the second kind in the Laplace transform domain. Time domain solutions are obtained by inverting Laplace domain solutions using a numerical scheme. Numerical values on the quasi-static stress intensity factor and the dynamic energy release rate are presented to show the dependences upon the geometry, material combination, electromechanical coupling coefficient and electric field.

• 한국해안해양공학회지
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• 제2권1호
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• pp.11-17
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• 1990

심해 파랑변형으로부터 형성된 Dirichlet 경계치 문제를 free space Green함수를 써서 경계적 분방정식으로 바꾸었으며 이 적분방정식을 Cubic spline 요소법을 사용하여 차분한 수치모델이 제시되었다. 유도된 제 1종 Fredholm적분방정식의 수치계산시 안정도를 높이기 위한 Hsiao와 MacCamy(1973) 방법이 사용되었다. 수치계산 결과의 검증을 위해 엄밀해가 존재하는 두 경우를 택하여 비교하였고, 본 모델의 높은 정밀도가 입증되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권5호
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• pp.561-582
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• 2012

Despite popularity of FEM in analysis of static and dynamic structural problems and the routine applicability of FE softwares, analytical methods based on simple mathematical relations is still largely sought by many researchers and practicing engineers around the world. Development of such analytical methods for analysis of free vibration of non-prismatic beams is also of primary concern. In this paper a new and simple method is proposed for determination of vibration frequencies of non-prismatic beams under variable axial forces. The governing differential equation is first obtained and, according to a harmonic vibration, is converted into a single variable equation in terms of location. Through repetitive integrations, integral equation for the weak form of governing equation is derived. The integration constants are determined using the boundary conditions applied to the problem. The mode shape functions are approximated by a power series. Substitution of the power series into the integral equation transforms it into a system of linear algebraic equations. Natural frequencies are determined using a non-trivial solution for system of equations. Presented method is formulated for beams having various end conditions and is extended for determination of the buckling load of non-prismatic beams. The efficiency and convergence rate of the current approach are investigated through comparison of the numerical results obtained to those obtained using available finite element software.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권3호
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• pp.70-79
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• 2001

적분방정식법은 매우 강력한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이 방법은 이상체내의 전기장 계산시 대형 선형방정식의 해를 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 특히 3차원 역산의 경우에는 이러한 적분방정식의 단점은 치명적이 될 수밖에 없다. 이상체내의 전기장을 1차장으로 가정하는 통상적인 Born 근사법은 계산이 용이하고 속도가 빠르다는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 이상체와 모암간의 전기전도도비가 너무 클 경우에는 정확성에 문제가 있다. 준선형, 준해석 및 확장된 Born 근사는 이상체내의 전기장 계산을 위한 적분방정식을 선형화한 방법으로 적분방정식법에 비하여 계산시간이 빠르고 통상의 Born 근사에 비해서는 정확성이 높은 매우 훌릉한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이들 또한 근본적으로 근사법에 해당되므로 정확성을 향상시킬 필요가 있다. 근사법의 정확성을 높이기 위한 방법으로 반복적 방법을 사용하는 급수 전개법이 동원되며, 이 방법에는 수정 Born 급수, 준선형 급수 및 준해석 급수 등이 있다. 이들 급수 전개법은 적분방정식법 및 여러 근사법과 비교해 볼 때 매우 정확하고 비교적 빠르며, 항상 수렴하여 그 효율성이 높은 것으로 나타났다. 또한 급수 전개법은 전산프로그램의 작성이 용이하다는 장점도 있다. 본 연구에서는 이를 확장된 Born 급수 전개법으로 화장하여 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 확장된 Born 급수법을 포함하는 각종 급수 전개법은 향후 3차원 전자탐사 모델링 및 역산에 적용 가능한 빠르고 정확한 모델링 기법으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.14-28
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• 1992

평면판 요소에 균일한 혹은 선형적인 세기를 갖는 쏘오스 또는 다이폴이 분포된 경우, Stokes 정리를 이용하여, 표면 특이점 분포방법에서 나타나는 표면 적분식을 선적분 형태로 변환할 수 있다. 더우기 판요소가 다각형인 경우, 유기 포텐시얼과 유기속도를 구하기 위한 이 선적분의 closed-forms을 유도하였다. 이들 적분식의 해석적 계산을 통해 계산시간을 단축하고 수치해의 정도를 향상시킬 수 있을 것이다. 몇개의 계산예를 통해 해석적 적분 계산이 수치적 적분보다 우수함을 알 수 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권3호
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• pp.779-789
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• 2012

In the kinetic theory of dense fluids the many-particle collision bracket integral is given in terms of a classical collision operator defined in the phase space. To find an algorithm to compute the collision bracket integrals, we revisit the eigenvalue problem of the Liouville operator and re-examine the method previously reported [Chem. Phys. 1977, 20, 93]. Then we apply the notion and concept of the eigenfunctions of the Liouville operator and knowledge acquired in the study of the eigenfunctions to cast collision bracket integrals into more convenient and suitable forms for numerical simulations. One of the alternative forms is given in the form of time correlation function. This form, on a further manipulation, assumes a form reminiscent of the Chapman- Enskog collision bracket integrals, but for dense gases and liquids as well as solids. In the dilute gas limit it would give rise precisely to the Chapman-Enskog collision bracket integrals for two-particle collision. The alternative forms obtained are more readily amenable to numerical simulation methods than the collision bracket integrals expressed in terms of a classical collision operator, which requires solution of classical Lippmann-Schwinger integral equations. This way, the aforementioned kinetic theory of dense fluids is made fully accessible by numerical computation/simulation methods, and the transport coefficients thereof are made computationally as accessible as those in the linear response theory.

• 한국음향학회지
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• 제27권8호
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• pp.411-417
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• 2008

본 논문에서는 헬름홀쯔 적분 방정식에서 유도된 식을 이용하여 구조물의 표면 압력을 구조진동 성분에 대한 단순한 적분형태로 표현하여 음향방사 및 구조/음향 연성 문제를 수치적으로 푸는 방법에 대하여 다룬다. 이 식은 임의의 형상에 대하여 유도된 식으로 Rayleigh 식과 유사한 형태를 갖는다. 이 식을 이용하면 표면 압력을 구조물의 속도에 대한 단순 적분 형태로 나타낼 수 있기 때문에 경계요소법과 같이 연립방정식에 대한 행렬식을 풀 필요가 없다. 또한 헬름홀쯔 적분 방정식에 기반을 둔 다른 방법 들이 가지는 해의 유일성 문제도 갖지 않는 장점이 있다. 본 논문에서는 구형 셀에 대하여 수치해와 정해를 비교하여 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.