• 제목/요약/키워드: Optimal Interpolation Functions

검색결과 11건 처리시간 0.019초

두 절점 혼합 곡선 보요소의 보간함수 선정 (Optimal Interpolation Functions of 2-None Hybrid-Mixed Curved Beam Element)

  • 김진곤
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제24권12호
    • /
    • pp.3003-3009
    • /
    • 2000
  • In this paper, we propose a new efficient hybrid-mixed C(sup)0 curved beam element with the optimal interpolation functions determined from numerical tests, which gives very accurate locking-free two-node curved beam element. In the element level, the stress parameters are eliminated from the stationary condition and the nodeless degrees of freedom are also removed by static condensation so that a standard six-by-six stiffness matrix is finally obtained. The numeri cal benchmark problems show that the element with cubic displacement functions and quadratic stress functions is the most efficient.

A CONSISTENT DISCONTINUOUS BUBBLE SCHEME FOR ELLIPTIC PROBLEMS WITH INTERFACE JUMPS

  • KWONG, IN;JO, WANGHYUN
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.143-159
    • /
    • 2020
  • We propose a consistent numerical method for elliptic interface problems with nonhomogeneous jumps. We modify the discontinuous bubble immersed finite element method (DB-IFEM) introduced in (Chang et al. 2011), by adding a consistency term to the bilinear form. We prove optimal error estimates in L2 and energy like norm for this new scheme. One of the important technique in this proof is the Bramble-Hilbert type of interpolation error estimate for discontinuous functions. We believe this is a first time to deal with interpolation error estimate for discontinuous functions. Numerical examples with various interfaces are provided. We observe optimal convergence rates for all the examples, while the performance of early DB-IFEM deteriorates for some examples. Thus, the modification of the bilinear form is meaningful to enhance the performance.

Quadrilateral Irregular Network for Mesh-Based Interpolation

  • Tae Beom Kim;Chihyung Lee
    • 지질공학
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.439-459
    • /
    • 2023
  • Numerical analysis has been adopted in nearly all modern scientific and engineering fields due to the rapid and ongoing evolution of computational technology, with the number of grid or mesh points in a given data field also increasing. Some values must be extracted from large data fields to evaluate and supplement numerical analysis results and observational data, thereby highlighting the need for a fast and effective interpolation approach. The quadrilateral irregular network (QIN) proposed in this study is a fast and reliable interpolation method that is capable of sufficiently satisfying these demands. A comparative sensitivity analysis is first performed using known test functions to assess the accuracy and computational requirements of QIN relative to conventional interpolation methods. These same interpolation methods are then employed to produce simple numerical model results for a real-world comparison. Unlike conventional interpolation methods, QIN can obtain reliable results with a guaranteed degree of accuracy since there is no need to determine the optimal parameter values. Furthermore, QIN is a computationally efficient method compared with conventional interpolation methods that require the entire data space to be evaluated during interpolation, even if only a subset of the data space requires interpolation.

공간보간법의 매개변수 설정에 따른 평균제곱근 비교 및 평가 (Comparison and Evaluation of Root Mean Square for Parameter Settings of Spatial Interpolation Method)

  • 이형석
    • 한국지리정보학회지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.29-41
    • /
    • 2010
  • 본 연구는 미측정점의 값을 모델링하기 위해 사용되는 여러 가지 공간보간방법들의 예측오차를 비교하고 정확성을 검증하였다. 동해안 해안 지역의 표고점을 대상으로 역거리가중법, 크리깅, 지역 다항식보간법, 방사기반함수의 공간보간법과 관련된 매개변수들을 동일한 조건하에서 실행하여 평균제곱근을 산출한 결과, 단순 크리깅 방법의 원형 모델이 가장 작은 값으로 나타났다. 래스터의 연산 결과, 방사기반함수의 다중방정식에 의한 예측 지도가 대상 지역의 불규칙삼각망 표현과 일치정도가 높았다. 또한 공간보간 실행시 선택된 조건하에서 제공되는 최적 파워값을 사용하는 것이 양호한 보간 결과를 얻을 수 있다.

Spline parameterization based nonlinear trajectory optimization along 4D waypoints

  • Ahmed, Kawser;Bousson, Kouamana;Coelho, Milca de Freitas
    • Advances in aircraft and spacecraft science
    • /
    • 제6권5호
    • /
    • pp.391-407
    • /
    • 2019
  • Flight trajectory optimization has become an important factor not only to reduce the operational costs (e.g.,, fuel and time related costs) of the airliners but also to reduce the environmental impact (e.g.,, emissions, contrails and noise etc.) caused by the airliners. So far, these factors have been dealt with in the context of 2D and 3D trajectory optimization, which are no longer efficient. Presently, the 4D trajectory optimization is required in order to cope with the current air traffic management (ATM). This study deals with a cubic spline approximation method for solving 4D trajectory optimization problem (TOP). The state vector, its time derivative and control vector are parameterized using cubic spline interpolation (CSI). Consequently, the objective function and constraints are expressed as functions of the value of state and control at the temporal nodes, this representation transforms the TOP into nonlinear programming problem (NLP). The proposed method is successfully applied to the generation of a minimum length optimal trajectories along 4D waypoints, where the method generated smooth 4D optimal trajectories with very accurate results.

GOCI Chlorophyll-a 결측 자료의 복원을 위한 DINEOF 방법 적용 (Application of DINEOF to Reconstruct the Missing Data from GOCI Chlorophyll-a)

  • 황도현;정한철;안재현;최종국
    • 대한원격탐사학회지
    • /
    • 제37권6_1호
    • /
    • pp.1507-1515
    • /
    • 2021
  • 해색 원격 탐사를 통해 chlorophyll-a를 추정하면 식물성 플랑크톤, 해양일차생산력의 전 지구적 분포를 파악할 수 있다. 하지만 위성으로 관측된 해색 자료는 구름이나 기상 상황 등에 의하여 결측 데이터가 발생한다. 본 연구에서는 DINEOF를 이용하여 GOCI chlorophyll-a 산출물의 결측 자료를 복원하고자 하였다. DINEOF는 시·공간 자료에 기반을 두어 결측 자료를 복원하는 방법으로, 정확도는 GOCI chlorophyll-a 영상의 일부를 제거한 뒤 복원 영상과 비교하여 교차 검증하였다. 연구지역에서 DINEOF를 위한 최적의 EOF 모드는 10-13이었다. 시·공간 복원 자료 결과에서는 오후 시간대 chlorophyll-a 농도가 증가하는 경향이 반영되었고, 노이즈에 해당되는 이상치는 필터링 되는 효과를 보였다. 따라서 DINEOF는 결측이 발생한 영상에 대하여 복원 자료로 활용 가능할 것으로 보이며, 이를 통해 해양 환경 모니터링을 위한 기초 자료로 사용 가능할 것으로 판단된다.

등기하 해석법을 이용한 형상 최적 설계 (Shape Design Optimization using Isogeometric Analysis Method)

  • 하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
    • /
    • pp.216-221
    • /
    • 2008
  • Shape design optimization for linear elasticity problem is performed using isogeometric analysis method. In many design optimization problems for real engineering models, initial raw data usually comes from CAD modeler. Then designer should convert this CAD data into finite element mesh data because conventional design optimization tools are generally based on finite element analysis. During this conversion there is some numerical error due to a geometry approximation, which causes accuracy problems in not only response analysis but also design sensitivity analysis. As a remedy of this phenomenon, the isogeometric analysis method is one of the promising approaches of shape design optimization. The main idea of isogeometric analysis is that the basis functions used in analysis is exactly same as ones which represent the geometry, and this geometrically exact model can be used shape sensitivity analysis and design optimization as well. In shape design sensitivity point of view, precise shape sensitivity is very essential for gradient-based optimization. In conventional finite element based optimization, higher order information such as normal vector and curvature term is inaccurate or even missing due to the use of linear interpolation functions. On the other hands, B-spline basis functions have sufficient continuity and their derivatives are smooth enough. Therefore normal vector and curvature terms can be exactly evaluated, which eventually yields precise optimal shapes. In this article, isogeometric analysis method is utilized for the shape design optimization. By virtue of B-spline basis function, an exact geometry can be handled without finite element meshes. Moreover, initial CAD data are used throughout the optimization process, including response analysis, shape sensitivity analysis, design parameterization and shape optimization, without subsequent communication with CAD description.

  • PDF

분산 파일럿 기반의 OFDM 시스템의 채널 추정 (Channel Estimation for Scattered Pilot Based OFDM Systems)

  • 김시현
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.235-240
    • /
    • 2011
  • 지상파 DTV 표준인 DVB-T에 채택된 분산 파일럿은 블록 형태와 빗 형태의 파일럿 배치의 장점을 모두 가지며 전송 효율을 증가시킨다. 데이터 부반송파에 대한 채널 추정을 위해 파일럿 부반송파를 이용한 시간 및 주파수 영역 추정이 필요하다. MSE (mean square error) 관점에서 최적인 2D Wiener 추정기는 너무 복잡하여 실현성이 떨어진다. 본 논문에서는 가산 백색 가우스 잡음의 전력을 추정하여 이를 채널 추정치에서 제거하는 새로운 채널 추정 방식을 제안한다. 또한 모의 실험을 통해 제안된 방식이 페이딩 채널에서 2차원 선형 보간 방식보다 채널 추정 성능이 우수함을 보인다.

A novel aerodynamic vibration and fuzzy numerical analysis

  • Timothy Chen;Yahui Meng;Ruei-Yuan Wang;ZY Chen
    • Wind and Structures
    • /
    • 제38권3호
    • /
    • pp.161-170
    • /
    • 2024
  • In recent years, there have been an increasing number of experimental studies showing the need to include robustness criteria in the design process to develop complex active control designs for practical implementation. The paper investigates the crosswind aerodynamic parameters after the blocking phase of a two-dimensional square cross-section structure by measuring the response in wind tunnel tests under light wind flow conditions. To improve the accuracy of the results, the interpolation of the experimental curves in the time domain and the analytical responses were numerically optimized to finalize the results. Due to this combined effect, the three aerodynamic parameters decrease with increasing wind speed and asymptotically affect the upper branch constants. This means that the aerodynamic parameters along the density distribution are minimal. Taylor series are utilized to describe the fuzzy nonlinear plant and derive the stability analysis using polynomial function for analyzing the aerodynamic parameters and numerical simulations. Due to it will yield intricate terms to ensure stability criterion, therefore we aim to avoid kinds issues by proposing a polynomial homogeneous framework and utilizing Euler's functions for homogeneous systems. Finally, we solve the problem of stabilization under the consideration by SOS (sum of squares) and assign its fuzzy controller based on the feasibility of demonstration of a nonlinear system as an example.

로터 트랙 발란스(RTB) 파라미터 최적화를 위한 비선형 모델링 및 GA 기법 적용 연구 (Study on the Optimal Selection of Rotor Track and Balance Parameters using Non-linear Response Models and Genetic Algorithm)

  • 이성한;김창주;정성남;유영현;김외철
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제44권11호
    • /
    • pp.989-996
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 비선형 응답모델과 실수기반의 혼합형 유전자 알고리즘을 적용하여 로터의 트?-발란스(RTB) 기법을 개발하는 데 목적이 있다. 트?-발란스 조절 파라미터의 변화에 따른 트림해석 결과를 이용하여 2차의 근사함수를 이용하는 비선형 응답모델을 개발하였다. 트?편차와 기체의 진동응답을 최소화하기 위해 균형추 무게, 트림 탭(Trim Tab) 및 피치링크 길이를 최적화하기 위한 비선형계획 문제를 정식화하였다. 정식화 결과는 수렴성 향상을 위해 군집최적화 기법을 실변수기반의 유전자 알고리즘에 통합한 혼합형 유전자 기법을 사용함으로써 효율적인 해석이 가능하였다. 비선형 모델을 이용한 본 연구의 방법을 선형모델의 결과와 비교하여 본 연구의 방법을 검증하였으며 비선형모델을 사용하는 경우 선형모델의 결과보다 향상된 응답특성을 계산할 수 있음을 밝혔다.