• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
• /
• pp.396-402
• /
• 2006

An efficient spline boundary element scheme is newly developed for water wave scattering of an incident wave train on a submerged breakwater. Validation of the present scheme is accomplished through the numerical experiments for various cases, by comparing the numerical results with theories vailable in the literature. Very accurate reflection and transmission coefficients for thin horizontal breakwater are obtained. It is observed that the reflection coefficient for the rectangular breakwater is significantly affected by the thickness. Horizontal and vertical forces on the breakwater for various thicknesses were also investigated.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• 제18권1E호
• /
• pp.37-43
• /
• 1999

This paper deals with a hybrid finite element method for wave scattering problems in infinite domains. Scattering of waves involving complex geometries, in conjunction with infinite domains is modeled by introducing a mathematical boundary within which a finite element representation is employed. On the mathematical boundary, the finite element representation is matched with a known analytical solution in the infinite domain in terms of fields and their derivatives. The derivative continuity is implemented by using a slope constraint. Drilling degrees of freedom at each node of the finite element model are introduced to make the numerical model more sensitive to the transverse component of the elastodynamic field. To verify the effects of drilling degrees freedom and slope constraints individually, reflection of normally incident P and SV waves on a traction free half spaces is considered. For the P-wave incidence, the results indicate that the use of slope constraint is more effective because it suppresses artificial reflection at the mathematical boundary. For the SV-wave case, the use of drilling degrees freedom is more effective by reducing numerical error at irregular frequencies.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.341-349
• /
• 2002

레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 5개의 시편을 3차원으로 모델링하였다. 모델링 결과와 실험 결과를 비교하여 실험에서 시편 뒷 표면을 찾으며 시편두께를 측정한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
• /
• pp.18-23
• /
• 2000

The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Three concrete specimens with a 19.1 mm rebar embedded at 40 mm, 60 mm, and 80 mm depth are modeled in 3-dimension. As results, 2-D image processing scheme of modeling data has been developed and applied to the imaging of steel bars inside concrete.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제7권2호
• /
• pp.26-32
• /
• 2006

This paper targets a direct and quantitative prediction of characteristics of unstable waves in a combustion chamber, which employs the governing equations derived in terms of amplification factors of flow variables. A freshly formulated nonlinear acoustic equation is obtained and the analysis of unsteady waves in a rocket engine is attempted. In the present formalism, perturbation method decomposes the variables into time-averaged part that can be obtained easily and accurately and time-varying part which is assumed to be harmonic. Excluding the use of conventional spatially sinusoidal eigenfunctions, a direct numerical solution of wave equation replaces the initial spatial distribution of standing waves and forms the nonlinear space-averaged terms. Amplification factor is also calculated independently by the time rate of changes of fluctuating variables, and is no longer an explicit function for compulsory representation. Employing only the numerical computation, major assumptions inevitably inherent, and in erroneous manner, in up to date analytical methods could be avoided. With two definitions of amplification factor, 1-D stable wave and 3-D unstable wave are examined, and clearly demonstrated the potentiality of a suggested theoretical-numerical method of combustion instability.

• 자원환경지질
• /
• 제33권1호
• /
• pp.41-50
• /
• 2000

Geo-radar survey which has the advantage of high-resolution and relatively fast survey has been widely used for engineering and environmental problems. Three-dimensional effects have to be considered in the interpretation of geo-radar for high-resolution. However, there exists a trouble on the analysis of the three dimensional effects. To solve this problem an efficient three dimension numerical modeling algorithm is needed. Numerical radar modeling in three dimensional case requires large memory and long calculating time. In this paper, a finite difference method time domain solution to Maxwell's equations for simulating electromagnetic wave propagation in three dimensional media was developed to make economic algorithm which requires smaller memory and shorter calculating time. And in using boundary condition Liao absorption boundary. The numerical result of cross-hole radar survey for tunnel is compared with real data. The two results are well matched. To prove application to three dimensional analysis, the results with variation of tunnel's incident angle to survey cross-section and the result when the tunnel is parallel to the cross-section were examined. This algorithm is useful in various geo-radar survey and can give basic data to develop dat processing and inversion program.

• 한국표면공학회지
• /
• 제44권1호
• /
• pp.26-31
• /
• 2011

Numerical modeling is used to investigate the perturbation of a single Langmuir probe (0.2 mm diameter shielded with 6 mm insulator) inserted along the center axis of a cylindrical inductively coupled plasma chamber filled with Ar at 10 mTorr and driven by 13 MHz. The probe was driven by a sine wave. When the probe tip is close to a substrate by 24.5 mm, the probe characteristics was unperturbed. At 10 mm above the substrate, the time averaged electric potential distribution around the tip was severly distorted making a normal probe analysis impossible.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3B호
• /
• pp.323-334
• /
• 2008

본 연구는 유체장에 대한 Navier-Stokes방정식과 자유수면을 효과적으로 추적할 수 있는 VOF법을 지배방정식으로 사용하는 수치파동수로를 적용하여 고립파(지진해일)에 대한 이열투과성수중방파제의 파랑제어기능을 수치적으로 검토한다. 고립파의 조파는 수치파동수로의 계산영역내에 설치된 수치조파기(내부조파소스)를 이용하였으며, 구조물에 의한 고립파의 파랑변형을 논한 기존의 연구결과와 본 해석결과를 비교함으로써 본 연구의 타당성을 확인하였다. 이로부터 일렬 및 이열의 투과성수중방파제에 의한 고립파의 파랑변형, 전달율, 반사율 및 에너지플럭스를 포함한 파동장의 변화를 수치시뮬레이션하였다. 비록 한정된 범위의 연구결과이지만, $h_0/h=0.925$($h_0$는 수중방파제의 천단고, h는 수심)를 갖는 이열수중방파제의 경우에 수중방파제 배치간격 $l/L_{eff}>0.4$(여기서, $L_{eff}$는 고립파의 유효거리)의 범위에서 입사파랑의 파고는 이열수중방파제에 의해 약 60%까지 감쇠되는 것을 알 수 있었으며, 일렬수중방파제에 비해 반사율이 약 47%정도로 증가하고, 전달율은 약 18%로 감소하였다. 따라서, 본 연구에서 고립파의 제어를 위해 처음으로 도입되는 투과성이열수중방파제는 일렬의 경우와 대비하여 경제적으로, 그리고 보다 효과적으로 고립파를 제어하는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
• /
• pp.186-191
• /
• 2010

Recently, it has been reported that number of earthquakes was rapidly increased in the Korean Peninsula. According to the interest of seismic analysis, most of construction design must ensure the stability of structure against risks due to earthquake. Therefore, the ground reinforcement and application of seismic standards is necessary and the new structures must secure a stability about Earthquake under the Korea Seismic Analysis Standards. In this study, the 2D numerical analysis was performed to confirm a seismic stability and analysed that behavior of ground and dykes. The numerical seismic response analyses for dykes and its foundation soil were conducted with considering earthquake modes of short-period and long-period, and artificial seismic wave.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제19권3호
• /
• pp.136-144
• /
• 2016

탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.