• 제목/요약/키워드: Numerical Reconstruction

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Maximum Entropy Algorithm and its Implementation for the Neutral Beam Profile Measurement

  • Lee, Seung-Wook;Gyuseong Cho;Cho, Yong-Sub
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.329-334
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    • 1997
  • A tomography algorithm to maximize the entropy of image using Lagrangian multiplier technique and conjugate gradient method has been designed for the measurement of 2D spatial distribution of intense neutral beams of KSTAR NBI(Korea Superconducting Tokamak Advanced Research Neutral Beam Injector) which is now being designed. A possible detection system was assumed and a numerical simulation has been implemented to test the reconstruction quality of given beam profiles. This algorithm has the good applicability for sparse projection data and thus, can be used for the neutral beam tomography.

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Earthquake response analysis of series reactor

  • Bai, Changqing;Xu, Qingyu;Zhang, Hongyan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제21권6호
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    • pp.621-634
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    • 2005
  • A direct transfer substructure method is presented in this paper for analyzing the dynamic characteristics and the seismic random responses of a series reactor. This method combines the concept of FRF (frequency response function) and the transfer matrix algorithm with the substructure approach. The inner degrees of freedom of each substructure are eliminated in the process of reconstruction and the computation cost is reduced greatly. With the convenient solution procedure, the dynamic characteristics analysis of the structure is valid and efficient. Associated with the pseudo excitation algorithm, the direct transfer substructure method is applied to investigating the seismic random responses of the series reactor. The numerical results demonstrate that the presented method is efficient and practicable in engineering. Finally, a precise time integration method is employed in performing a time-history analysis on the series reactor under El Centro and Taft earthquake waves.

A New Material Sensitivity Analysis for Electromagnetic Inverse Problems

  • Byun, Jin-Kyu;Lee, Hyang-Beom;Kim, Hyeong-Seok;Kim, Dong-Hun
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권1호
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    • pp.77-82
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    • 2011
  • This paper presents a new self-adjoint material sensitivity formulation for optimal designs and inverse problems in the high frequency domain. The proposed method is based on the continuum approach using the augmented Lagrangian method. Using the self-adjoint formulation, there is no need to solve the adjoint system additionally when the goal function is a function of the S-parameter. In addition, the algorithm is more general than most previous approaches because it is independent of specific analysis methods or gridding techniques, thereby enabling the use of commercial EM simulators and various custom solvers. For verification, the method was applied to the several numerical examples of dielectric material reconstruction problems in the high frequency domain, and the results were compared with those calculated using the conventional method.

구강암 절제 및 재건 수술에 따른 기도 내 공기 유동 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Air Flows in Human Upper Airway for Free Flap Reconstruction Following Resection Surgery in Oral Cancer Patients)

  • 서희림;송재민;염은섭
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.96-102
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    • 2020
  • Oral cancer surgery changes the morphologic characteristics of the human upper airway. These changes can affect the flow patterns. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulations with transient solver were performed to numerically investigate the air flows in the human upper airways depending oral cancer surgery. 3D reconstructed models were obtained from 2D CT images of one patient. For the boundary condition, the realistic breathing cycle of human was applied. The hydraulic diameters of cross-sections for post-surgical model are changed greatly along streamwise direction, so these variations can cause higher wall shear stress and flow disturbance compared to pre-surgical model. The recirculation flows observed in the protruding region result in the relatively large pressure drop. These results can be helpful to understand the flow variations after resection surgery of oral cancer.

Design-Build Change Order Impacts in Highway Projects

  • Ryu, Kyeong Rok;Choi, Kunhee;Ryoo, Boong Yeol;Kang, Julian H.
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.371-375
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    • 2015
  • Design-Build (DB) has gained in popularity in roadway projects due to its defining advantage to improve communication and fast-track project delivery. However, very little is known about the impact of change order frequency and occurrence timing pertaining to DB projects. The study analyzes their impacts on project time and cost performance by conducting a rigorous numerical analysis drawing on 530 3R (rehabilitation, reconstruction, and resurfacing) projects completed between 2002 and 2011 in Florida by using a multiple linear regression. The results indicate that DB outperformed Design-Bid-Build in project cost as well as time. Critically, the regression analysis signifies that earlier change order occurrence caused more unfavorable impacts on schedule and cost. The proposed analyses and models will lead to the improved ability of agencies to quickly and more reliably estimate the potential change order impacts on schedule and cost.

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Reynolds-averaged Navier-Stokes 해석과 기포동역학 모델을 이용한 날개 끝 와류 공동 소음의 수치적 고찰 (Numerical investigation of blade tip vortex cavitation noise using Reynolds-averaged Navier-Stokes simulation and bubble dynamics model)

  • 구가람;정철웅;설한신
    • 한국음향학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.77-86
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    • 2020
  • 본 연구에서는 날개 끝 와류 공동(Blade-Tip Vortex Cavitation, BTVC)과 이에 기인한 유동 소음을 예측하기 위하여 Eulerian/Lagrangian 연성 해석기법을 제안하였다. 제안한 방법은 크게 연속적인 4단계로 구성되며, 각각 전산유체역학을 이용한 유동장 모사, 와류모델을 이용한 날개 끝 와류의 재구성, 기포 동역학 모델을 이용한 BTVC의 생성, 그리고 음향상사법을 이용한 음향파 예측이다. 일반적으로 전산유체역학 자체가 지니는 고유한 수치감쇠와 과도한 난류 강도로 인해 와류 강도를 심각하게 작게 예측하므로, 유동방향의 날개 끝 와류는 와류모델을 사용하여 재생하였다. 다음으로 Reyleigh-Plesset 방정식에 기반한 기포 동역학 모델을 사용하여 BTVC의 발생과 변화를 모사하였다. 마지막으로 BTVC에 의한 유동소음을 각각의 구형 버블을 그 부피 시간변화율의 변화율에 크기가 비례하는 홀극원으로 모델링하여 예측하였다. 제안한 수치 방법의 유효성을 예측값과 측정값을 비교하여 검토하였다.

디지털 홀로그래피에서 퓨리어 변환을 이용한 0차 회절광의 제거와 위상홀로그램의 생성에 대한 전산 모사 (Computer simulation of the removal of the 0-th order diffraction by using fourier transform in digital holography)

  • 김성규;박민철;이석;김재순;손정영
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • CCD의 입력면에서의 물체광과 참조광의 간섭을 수치적 방법으로 생성한 광 강도 분포 홀로그램을 대상으로 퓨리어 변환방법을 이용한 0차 회절광의 제거를 전산 모사 방법으로 구현하였고, 0차 회절광 성분이 제거된 광 강도 분포와 위상을 갖는 홀로그램을 생성하였다. 그리고 그 결과를 수치적 재생 방법을 사용하여 0차 회절광 성분의 제거를 확인하였다. 그리고 퓨리어 변환 방법에 의한 0차 회절광 성분이 제거된 위상홀로그램의 생성이 가능하다. 0차 회절광을 제거하기 위한 제거 함수를 도입하였고 제거 영역에 따른 0차 회절광의 제거와 재생되는 실상의 정보 손실 정도를 비교하였고, 기존의 방법에 비하여 효과적임을 증명하였다.

급변류에 의한 하상변동 예측을 위한 수심적분 수치모형 (Depth Averaged Numerical Model for Sediment Transport by Transcritical Flows)

  • 김보람;김대홍
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권11호
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    • pp.1061-1066
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    • 2014
  • 천이류와 같은 급변류에 의한 하상변동을 예측하기 위한 이차정확도의 유한체적법 모형을 제시하였다. 부정류 조건하에서의 유사이송과 하상변동문제에 적용하기 위하여 유사이송모형을 천수방정식과 연계하였다. 지배방정식은 MUSCL 기반의 유한체적법을 이용하였고, 계산요소간 흐름률은 HLLC approximate Riemann solver를 이용하여 계산하였다. 일차원과 이차원 수로에서의 댐붕괴파에 의한 하상변동문제와 월류로 인한 하류부 댐사면의 침식문제에 적용한 결과, 적정한 매개변수를 이용하는 경우에 전반적으로 정확한 수치모의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 전반적인 계산결과는 수치적으로 안정적이고 물리적으로 타당한 결과를 나타내었고, 이로부터 제시된 수치모의 기법이 상류와 사류조건하에서의 하상변동 문제에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

LMA와 FDTD를 이용한 유방암 진단용 알고리즘 연구 (Algorithm Study for Diagnosis the Breast Cancer Using LMA and FDTD)

  • 서민경;김태홍;문지연;전순익;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1124-1131
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    • 2011
  • 본 논문에서는 MT(Microwave Tomography)를 사용한 유방암 진단용 영상 재구성 알고리즘에 관하여 연구하였다. 사용된 유방암 진단용 시스템은 16개의 송수신 안테나로 구성되어 있으며, 신호 파형은 900 MHz 정현파를 사용하였다. 2차원 역산란 문제를 풀기 위하여 포워드 계산 방법으로 2차원 시간 영역 유한 차분법과 최척화 알고리즘으로 LMA(Levenberg-Marquardt Algorithm)를 이용하였다. 실제 유방암 환자의 MRI(Magnetic Resonance Imaging)로부터 얻은 수치 팬텀을 활용하여 영상 복원을 한 결과 유방암의 위치를 정확히 탐지함을 확인하였다.

광대역 전자파를 이용한 역산란 해석 연구 (Analysis of Microwave Inverse Scattering Using the Broadband Electromagnetic Waves)

  • 이정훈;정용식;소준호;김준연;장원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.158-164
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시간 영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계 민감도법(design sensitivity analysis)을 이용하여 미지의 유전체 산란체(dielectric scatterer) 복원을 위한 역산란 문제(inverse scattering)의 새로운 해석 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 빠른 수렴을 위하여 목적 함수의 도함수를 이용한 설계 민감도법을 도입하였고, 시간 영역 유한차분법으로부터 직접 설계 민감도 수식을 도출하였다. 해석의 효율성을 위하여 보조 변수법(adjoint variable method)을 도입하여 보조 변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대 경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 미지의 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^z$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.