• Title/Summary/Keyword: Maxwell equations

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응력수준 및 함수비에 따른 이암의 Creep 특성에 관한 연구 (Creep Characteristics of Mudstone According to Stress Level and Water Content)

  • 이영휘;정강복
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.39-51
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    • 2012
  • 본 연구에서는 포항이암을 대상으로 다양한 경계조건에서의 creep 시험을 수행하여 이암의 시간의존적 특성을 분석하였으며, 이를 바탕으로 기존에 발표된 creep에 대한 점탄성 모델 및 경험식들과 비교 분석함으로써 더 합리적으로 creep 특성을 평가할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. Creep 시험결과를 Griggs(1936), Cottrell(1952) 및 Singh(1975)이 제안한 경험식에 대하여 분석한 결과, 전반적으로 응력수준 및 함수비가 증가할수록 creep 상수가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, Singh의 경험식에 의한 예측치는 실측치와 매우 높은 상관성을 보이고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Singh의 경험식을 적용함이 바람직할 것으로 판단된다. 유동학적 모델인 Burger 모델에 의한 예측치와 실측치를 비교한 결과, 매우 좋은 일치를 보이고 있음을 알 수 있으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Maxwell 요소와 Kelvin 요소를 직렬로 연결한 Burger 모델을 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

Mechanical behaviors of piezoelectric nonlocal nanobeam with cutouts

  • Eltaher, Mohamed A.;Omar, Fatema-Alzahraa;Abdraboh, Azza M.;Abdalla, Waleed S.;Alshorbagy, Amal E.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권2호
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    • pp.219-228
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    • 2020
  • This work presents a modified continuum model to explore and investigate static and vibration behaviors of perforated piezoelectric NEMS structure. The perforated nanostructure is modeled as a thin perforated nanobeam element with Euler-Bernoulli kinematic assumptions. A size scale effect is considered by included a nonlocal constitutive equation of Eringen in differential form. Modifications of geometrical parameters of perforated nanobeams are presented in simplified forms. To satisfy the Maxwell's equation, the distribution of electric potential for the piezoelectric nanobeam model is assumed to be varied as a combination of a cosine and linear functions. Hamilton's principle is exploited to develop mathematical governing equations. Modified numerical finite model is adopted to solve the equation of motion and equilibrium equation. The proposed model is validated with previous respectable work. Numerical investigations are presented to illustrate effects of the number of perforated holes, perforation size, nonlocal parameter, boundary conditions, and external electric voltage on the electro-mechanical behaviors of piezoelectric nanobeams.

전자계 이론을 기반으로 한 수평접지전극의 접지임피던스 수치계산 (Numerical Calculation for Grounding Impedance of a Horizontal Ground Electrode Based on the Electromagnetic Field Theory)

  • 이복희;조성철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.76-83
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    • 2014
  • This paper deals with the numerical method of calculating the frequency-dependent impedances of grounding electrodes. The proposed electromagnetic field approach is based on the solutions to Maxwell's equations obtained from the method of moment in the frequency domain. In order to evaluate the quality of the proposed simulation method, the frequency-dependent impedances of horizontally-buried ground electrodes were presented. The program for calculating the current distributions and impedances of grounding electrodes was implemented in MATLAB. The grounding impedances of two 10m and 50m long horizontal ground electrodes were measured and simulated in the frequency range from 100Hz to 10MHz for easy analysis and comparison. Also the simulated results were compared with those calculated from a sophisticated computer program CDEGS (HIFREQ module). As a result, the resultant results of frequency-dependent impedances obtained by using the numerical simulation method proposed in this work are in good agreement with experimental data. The validity of the approach techniques was confirmed.

400W, 7.9~8.4GHz 이중슬롯 결합공진기 진행파관 증폭기 특성 연구 (A Study on the Characteristics of a 400W, 7.9~8.4GHz Double-Slot Coupled-Cavity Traveling-Wave Tube)

  • 김형종;김해진;최진주;소준호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.760-767
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    • 2009
  • This thesis focuses on the study of high-power, coupled-cavity traveling-wave tube(CCTWT) for radar applications. The CCTWT employed a reentrant double-slot staggered RF cavity structure. Computational analysis of the X-band, double-slot staggered structures is carried out through the use of HFSS code, which solves Maxwell's equations fully in three-dimensions. The non-linear, large-signal performance of CCTWTs are predicted from numerical simulations using a three-dimensional particle-in-cell code, MAGIC3D. With beam voltage set to 12.7~13kV and beam current at 300mA, the CCTWT produces a saturated radiation power of 350~430W, corresponding to an electronic efficiency of 8.9~11.2% and a gain of 23.7~24.2dB within a frequency range of 7.9~8.4GHz.

HEMP 분석과 방호 효율성 (HEMP Analysis and Shielding Effectiveness)

  • 이선의;김진영;박우철
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.20-24
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    • 2013
  • 본 논문에서는 HEMP의 개념을 소개하고, 안테나 요소의 배치 변화에 따른 방호 효율성을 분석한다. 높은 주파수의 EMP를 맥스웰 방정식을 이용하여 LOS에서 근사한다. 전자기파 감쇄의 영향을 분석하기 위하여, 차폐룸을 구성하여 측정 데이타를 얻는데 이용한다. 수신 안테나의 거리와 주파수를 변화시켜 차폐 정도를 측정한다. 기준이 되는 미국 규격문서와 측정값을 비교하고 측정방법을 간소화해본다. 차폐룸 내부를 3가지 조건으로 만들어 변화를 차폐 정도를 측정한다. 정방향 측정과 역방향 측정의 차이를 살펴보고 차폐룸 측정에 영향을 미치는 요소를 찾는다.

공간회로망법을 이용한 축방향 슬롯 배열 도파관 안테나 해석 (Analysis of Longitudinal Slot Array Antenna in Rectangular Waveguide using Spatial Network Method (SNM))

  • 이희복;최성열;박경수;김진;임영환;고영환
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.416-419
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    • 2000
  • A narrow slot in the broad wall of a rectangular waveguide is analysed using a Spatial Network Method[1] which takes account of the waveguide wall thickness. In essence, SNM is used to solve arbitrary shape and materials constant, derived from maxwell's equations to find the tangential electric fields on the upper and lower surfaces of the slot. In this paper, applying to the offset and length[2] which yield a zero equivalent shunt susceptance, analysing single and 4 array slot antenna. The current of the transient analysis shows each the times. Analysed result of SNM is verified by the method of moment and HFSS.

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전자기 브레이크를 적용한 연속주조공정에서의 난류유동 및 응고의 3차원 해석 (Three-Dimensional Analysis of the Coupled Turbulent Flow and Solidification During a Continuous Casting Process with Electromagnetic Brake)

  • 김덕수;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권10호
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    • pp.1254-1264
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    • 1999
  • A three-dimensional coupled turbulent fluid flow and solidification process were analyzed in a continuous casting process of a steel slab with Electromagnetic Brake(EMBR). A revised low-Reynolds number $k-{\varepsilon}$ turbulence model was used to consider the turbulent effects. The enthalpy-porosity relation was employed to suppress the velocity within a mushy region. The electromagnetic field was described by Maxwell equations. Tile application of EMBR to the mold region results in the decrease of the transfer of superheat to the narrow face, the increase of temperature in free surface region and most liquid of submold region, and the higher temperature gradient near the solidifying shell. The increasing magnetic flux density effects mainly to the surface temperature of the solidifying shell of narrow face, hardly to the one of wide face. It is seen that in the presence of EMBR a thicker solidifying shell is obtained at the narrow face of the slab.

시간영역에서 십자형 터널 내의 전파 전파의 전송 효율에 관한연구 (A study on the transmission efficiency of electromagnetic wave propagation in cross type tunnels in time domain)

  • 김기래
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권4호
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • 십자형 및 변형 십자형의 2차원 터널 내에서 전파 전파 문제를 FVTD(finite volume time domain)법을 적용하여 시간영역에서 해석하였다. FVTD법은 임의의 미소 다면체 셀(cell)에 대하여 맥스웰 방정식(Maxwell's equation)을 체적 적분한 것에 이산화하여 나타낸 차분 방정식이다. 이 방식의 장점은 불균질 매질을 포함하는 임의 형태의 경계치 문제를 쉽게 계산할 수 있는데 있다. 본 논문에서는 FVTD법을 이용하여 십자형 터널에 대해 전자파의 전파 현상을 수치 계산을 하고, 유효성을 검증하기 위해 실험치와 비교하였다. 수치 계산의 종단에 있는 흡수 경계 조건은 손실 매질에 있느 PML(Perfect Matched Layer)흡수 경계 조건을 적용했다.

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시추공 레이다를 위한 안테나 전파의 수치 모델링 -프로그램 개발- (Numerical Modeling of Antenna Transmission for Borehole Ground-Penetrating Radar -Code Development-)

  • 장한누리;김희준
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.265-270
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    • 2006
  • 지중 레이다 탐사에서 고주파수 전자파의 전파 현상은 복잡하다. 전자파 전파에 현상을 지배하는 물리적인 과정에 대한 이해를 향상시키기 위해서, 본 논문에서는 원통좌표계 맥스웰 방정식의 시간영역 유한차분법을 소개한다. 이 접근법은 시추공 지중 레이다탐사와 관련된 전자 파동장의 전파형을 모델화할 수 있다. 이 알고리듬은 완전정합층(PML)을 통한 흡수경계, 주파수 의존성 매질, 그리고 유한 길이 송신 안테나에서 쉽게 이행될 수 있다.

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A P-HIERARCHICAL ERROR ESTIMATOR FOR A FEM-BEM COUPLING OF AN EDDY CURRENT PROBLEM IN ℝ3 -DEDICATED TO PROFESSOR WOLFGANG L. WENDLAND ON THE OCCASION OF HIS 75TH BIRTHDAY

  • Leydecker, Florian;Maischak, Matthias;Stephan, Ernst P.;Teltscher, Matthias
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제17권3호
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    • pp.139-170
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    • 2013
  • We extend a p-hierarchical decomposition of the second degree finite element space of N$\acute{e}$d$\acute{e}$lec for tetrahedral meshes in three dimensions given in [1] to meshes with hexahedral elements, and derive p-hierarchical decompositions of the second degree finite element space of Raviart-Thomas in two dimensions for triangular and quadrilateral meshes. After having proved stability of these subspace decompositions and requiring certain saturation assumptions to hold, we construct a local a posteriori error estimator for fem and bem coupling of a time-harmonic electromagnetic eddy current problem in $\mathbb{R}^3$. We perform some numerical tests to underline reliability and efficiency of the estimator and test its usefulness in an adaptive refinement scheme.