• 제목/요약/키워드: Laplace's Method

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ZAERO를 활용한 서보공력탄성학적 안정성 해석기법 연구 (Study on the Aeroservoelastic Stability Analysis with ZAERO)

  • 노홍기;배재성;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 구조적 특성 및 공력의 상호작용과 조종면 작동기의 제어 시스템의 영향을 고려한 서보공력탄성 해석을 수행하였다. 공탄성 안정성 해석을 위해서 선행되어야 하는 구조모델의 자유진동 해석은 유한요소 해석 프로그램 MSC Nastran을 사용하였다. 비정상 공기력 계산에 ZAERO를 사용하였다. 비정상 공기력 검증에 Doublet Hybrid Method를 사용하였다. Karpel의 최소상태근사법을 이용하여 주파수 영역의 공기력을 라플라스 영역으로 근사하였다. 공탄성 상태방정식을 구동기의 동역학 상태방정식과 결합하여 서보 공탄성 모델의 상태공간방정식을 구성하였다. 고세장비 모델의 승강타 입력에 따른 안정성 해석을 수행하였다. 근궤적법과 시간적분법을 사용하여 주파수영역과 시간영역에서의 서보공탄성 안정성 해석을 수행하였다.

스펙트럼 배치방법에 의한 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 유연성 실린더의 안정성 분석 (Dynamic Stability of a Flexible Cylinder Subjected to Inviscid Flow in a Coaxial Cylindrical Duct Based on Spectral Method)

  • Sim, Woo-Gun;Bae, Yoon-Yeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.212-224
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    • 1994
  • 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 동심인 유연성 실린더의 안정성을 분석하기 위하여 수치해석적방법이 개발되었다. 진동하는 실린더에 작용하는 비정상·비점성 유체유발력을 스펙트럼 배치방법을 사용하여 지배방정식을 단순화시키지 않음으로서 더 정밀하게 예측하였다. 본 수치해석이론은 기존의 퍼텐샬이론과 비해 비교적 넓은 환의 경우와 짧은 실린더의 경우에도 적용할 수 있다. 비점성유동의 지배방정식은 라플라스방정식으로부터 구하였다. 유체유동과 결부된 실린더의 유동방정식은 갤러킨의 방법에 의하여 불연속방정식으로 표시되며 이로부터 계의 운동특성을 검토하였다. 계가 좌굴현상에 의하여 안정성을 잃는 임계유속에 대한 환의 간격과 실린더의 길이의 영향이 검토되었다. 수치해석방법을 입증하기 위하여 얇은 막 근사이론에 근거를 두고 호프슨이 제안한 퍼텐샬이론을 개선하였다. 계의 안정성과 동적특성을 수치해석방법에 의하여 예시하였고 기존의 이론과 본 연구에서 제안된 근사법으로 구한 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 무차원화된 임계유속은 환의 간격이 넓을수록 실린더의 길이 가 짧을수록 증가함을 보였다.

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Frequency-Dependent Line Capacitance and Conductance Calculations of On-Chip Interconnects on Silicon Substrate Using Fourier cosine Series Approach

  • Ymeri, H.;Nauwelaers, B.;Vandenberghe, S.;Maex, K.;De Roest, D.;Stucchi, M.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권4호
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    • pp.209-215
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    • 2001
  • In this paper a method for analysis and modelling of coplanar transmission interconnect lines that are placed on top of silicon-silicon oxide substrates is presented. The potential function is expressed by series expansions in terms of solutions of the Laplace equation for each homogeneous region of layered structure. The expansion coefficients of different series are related to each other and to potentials applied to the conductors via boundary conditions. In the plane of conductors, boundary conditions are satisfied at $N_d$ discrete points with $N_d$ being equal to the number of terms in the series expansions. The resulting system of inhomogeneous linear equations is solved by matrix inversion. No iterations are required. A discussion of the calculated line admittance parameters as functions of width of conductors, thickness of the layers, and frequency is given. The interconnect capacitance and conductance per unit length results are given and compared with those obtained using full wave solutions, and good agreement have been obtained in all the cases treated

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3차원 유한 요소법을 이용한 흉부 모델 (A Thoracic Model using Three-dimensional Finite Element Method)

  • Deok-Won Kim
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.57-62
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    • 1987
  • 본 연구에서는 8-node cubic element로서 3차원 흉부모델을 구성하였고 또한 3차원 정상상태 유한요소법 코드를 FORTRAN을 이용하여 개발하였다. 프로그램의 출력은 각 node의 전위. 각 요소의 전ㄹ. 그리고 Z축방향으로의 각 층에서 총 전류이다. 이 흉부모델을 이용한 임피던스혈량측정법에서의 기초임피던스 ($Z_0$)를 계산하였다. 일반화된 라플라스 방정식을 정전위와 무전속 경계조건을 적용하여 풀었다. 또한, 전극간의 전위차와 $Z_0$의 계산값이 실측치와 근접하였으므로 이 모델이 인체의 흉뷰화 유사함을 확인하였다.

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서버상태의존 도착률을 갖는 M/G/l 모형의 최적 제어정책 (Optimal N-Policy of M/G/1 with Server Set-up Time under Heterogeneous Arrival Rates)

  • 백승진;허선
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제20권43호
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    • pp.153-162
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    • 1997
  • M/G/1 queueing system is one of the most widely used one to model the real system. When operating a real systems, since it often takes cost, some control policies that change the operation scheme are adopted. In particular, the N-policy is the most popular among many control policies. Almost all researches on queueing system are based on the assumption that the arrival rates of customers into the queueing system is constant, In this paper, we consider the M/G/1 queueing system whose arrival rate varies according to the servers status : idle, set-up and busy states. For this study, we construct the steady state equations of queue lengths by means of the supplementary variable method, and derive the PGF(probability generating function) of them. The L-S-T(Laplace Stieltjes transform) of waiting time and average waiting time are also presented. We also develop an algorithm to find the optimal N-value from which the server starts his set-up. An analysis on the performance measures to minimize total operation cost of queueing system is included. We finally investigate the behavior of system operation cost as the optimal N and arrival rate change by a numerical study.

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고차경계요소법을 이용한 2차원 비선형 방사문제의 수치해석 (Numerical Analysis of Two-Dimensional Nonlinear Radiation Problem Using Higher-Order Boundary Element Method)

  • 성홍근;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.67-81
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    • 2000
  • 본 연구에서는 2차원 비선형 방사문제에 대한 정확하고 효과적인 수치기법을 개발하였다. 물체운동에 의해서 생성되는 비선형파계는 이상유체라는 가정에 의하여 기술되고, 라프라스 방정식은 고차경계요소법과 GMRES(Generalized Minimal RESidual) 알고리즘을 이용하여 신속하고 효율적인 풀이가 가능하도록 하였다. 자유표면과 물체면의 교차점에서 발생하는 교차선문제는 불연속 요소를 이용하여 원활하게 해결하였다. 자유표면의 비선형운동을 기술하기 위해서 음해적 사다리꼴 법칙(implicit trapezoidal rule)을 사용하여 시적분하였다. 물체에 의해서 발생한 비선형파가 수직 하류면에서 반사하는 것을 줄이기 위하여 하류면에 수치감쇠항을 도입하였다. 수치계산 결과로부터 본 시적분법 및 수치방사조건이 비선형 방사문제에 매우 적합함을 확인하였다. 시적분 과정에서 자유표면의 격자점들을 재배치함으로써 수치해법의 효율성을 배가하였으며, 교차점근처의 유동 또한 정확하게 기술하였다. 가속도 포텐셜(acceleration potential) 기법을 이용하여 정확하고 안정하게 비선형 방사력을 구하였다. 본 수치계산결과는 다른 수치계산 및 실험결과와 비교하여 볼 때, 좋은 일치를 보인다.

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유한요소법에 의한 과도연성 열탄성 해석 (Transient coupled thermoelastic analysis by finite element method)

  • 이태원;심우진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1408-1416
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    • 1990
  • 본 연구에서는 과도 연성 열탄성문제의 해를 구할때 사용되는 직접시간적분방 법과 Laplace 변환방법은 상호 장 단점을 가지고 있다. 각 방법들의 장단점은 서로 배타적이므로 서로의 장점을 살리는 수치방법이 필요하다. 그런데, 대부분의 과도 열탄성문제는 급격한 온도변화로 인한 물체의 변형에 관심이 있기때문에 이 형태의 문 제를 효율적으로 다루는 데 주안점을 두고 본 연구를 수행하였다. 유도된 유한요소 방정식은 결국 열탄성 지배 방정식 중 열전달방정식인 에너지보존식은 Gurtin의 범함 수로부터 유도된 원래의 형태를 사용하나 수치적 안정성(numerical stability)을 보장 하기 위하여 운동방정식은 시간에 대한 2차미분 형태로 수정하였다. 에너지보존식은 시간에 대한 합성적분(convolution)형태로 표현되므로 온도의 시간미분항이 소거되므 로 경계에서의 급격한 온도변화로 인한 수치 해석적 문제점은 간단히 해결된다. 그 러므로, 제안된 수치해법은 직접시간적분방법의 일종이나 결과식인 유한요소방정식은 기존의 문헌들과 상당한 차이가 있다. 과도 연성 열탄성해석을 위한 새로운 근사수 치해법의 장점을 이론적으로 설명하기보다 수치계산면에서의 안전성, 정확성 및 효율 성이 있음을 증명하기 위하여 이미 발표된 문헌들에서 다룬 예제를 선정하여 해석결과 를 비교하였다.

비밀 분산 기법을 이용한 강건한 디퍼렌셜 프라이버시 개선 방안에 관한 연구 (Study on Robust Differential Privacy Using Secret Sharing Scheme)

  • 김철중;여광수;김순석
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.311-319
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    • 2017
  • 최근 대용량 의료정보의 이차적인 활용에 대한 관심과 함께 의료정보 내의 개인정보에 대한 프라이버시 침해 문제에 대한 관심 또한 대두되고 있다. 대용량 의료정보의 경우 질병 연구, 예방 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 매우 유용한 정보이다. 이러한 대용량 의료정보의 경우 환자, 의료인 등에 대한 개인정보를 포함하고 있기 때문에 개인정보보호법과 같은 프라이버시 관련 법률에 저촉되어 활용에 많은 제한이 존재한다. 현재까지 k-익명성, l-다양성, 디퍼렌셜 프라이버시 등 의료정보 내의 개인정보를 보호하면서 대용량 의료정보의 이차적인 활용을 가능하게 하는 다양한 방법들이 개발되어 활용되어오고 있다. 본 논문에서는 지금까지 개발된 다양한 방법들 중 디퍼렌셜 프라이버시의 처리 절차에 대해 알아보고 라플라스 노이즈를 사용하는 디퍼렌셜 프라이버시가 가지고 있는 문제점들에 대해 알아본다. 또한 AES와 같은 대칭키 암호화 알고리즘과 Shamir의 비밀 분산 기법을 이용하여 이에 대한 해결책을 새롭게 제안한다.

Burr 커버리지 함수에 기초한 ENHPP소프트웨어 신뢰성장모형에 관한 연구 (The Study for ENHPP Software Reliability Growth Model based on Burr Coverage Function)

  • 김희철
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.33-42
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    • 2007
  • 소프트웨어 제품의 정확한 인도시기를 예측하거나 효용성 및 신뢰성을 예측하기 위해서는 소프트웨어 테스팅 과정에서 중요한 요소인 테스트 커버리지를 이용하면 보다 효율적인 테스팅 작업을 할 수 있다. 이런 모형을 ENHPP모형이라고 한다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 지수 커버리지 모형과 S-커버리지 모형을 재조명하고 이 분야에 적용될 수 있는 Burr 분포에 기초한 Burr 커버리지 모형을 제안하였다. 고장 간격 시간으로 구성된 자료를 이용한 모수추정 방법은 최우추정법 과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하고 효율적인 모형 선택은 편차자승합(SSE) 및 콜모고로프 거리를 적용하여 모형들에 대한 효율적인 모형선택도 시도하였다. NTDS 자료를 사용한 임무시간 비교 분석한 결과 Burr 커버리지 모형 시행이 지수나 S-형 모형보다 우수함을 보이고 있다. 이 자료들에서 기존의 모형과 Burr 커버리지 모형의 비교를 위하여 산술적 및 라플라스 검정, 편의 검정등을 이용하였다.

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음극방식 시스템에서의 압입관과 배관의 부식거동에 관한 수학적 모델링 (Mathematical Modeling on the Corrosion Behavior of the Steel Casing and Pipe in Cathodic Protection System)

  • 김영석;이선엽;박경완;전경수;고영태
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.40-46
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    • 1998
  • 음극방식 시스템의 방식전류에 의한 압입구간내의 압입관과 배관의 부식거동에 관한 수학적 모델링을 경계요소법을 이용하여 수행하였다. 모델은 비선형 경계조건(Tafel 방정식)을 가진 라플라스 방정식으로 이루어져 있으며 압입관의 혼합전위를 구하기 위하여 혼합전위 이론을 응용한 반복법을 사용하였으며 그위에 비선형 경계조건에 대한 해석을 위하여 이중 반복법을 사용하였다. 모델은 정상적인 압입구간 뿐만 아니라 압입관과 배관과의 금속간 접촉(metal touch)이나 외부환경과 압입구간 내부를 격리시키는 절연부위의 손상과 같은 결함들을 가진 비정상적인 압입구간들에 대해서 적용되었다. 수학적 모델링의 결과로부터 압입구간에의 전위분포와 전류분포를 계산할 수 있었다. 모델링의 타당성을 증명하기 위하여 모사실험을 수행하였으며 실험조건내에서 이론적인 결과와 실험결과는 정성적으로 잘 일치하였다.

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