• 제목/요약/키워드: Runge Kutta 방법

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평면 속도구배 효과를 포함한 사출성형 충전유동과 섬유배향의 연계 해석 (Coupled Analysis of Injection Molding Filling and Fiber Orientation including In-Plane Velocity Gradient Effect)

  • 권태헌
    • 유변학
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    • 제6권2호
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    • pp.104-118
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    • 1994
  • 단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

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과도안정도 시모의해석법의 계산속도 개선 및 프로그램 개발에 관한 연구 (Development of efficient method to reduce the computation time for transient stability time simulation program)

  • 문영현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.88-91
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    • 2001
  • 본 연구에서는 전력계동의 다이나믹스를 정확하게 표현할 수 있는 기계적 시스템인 등가역학 모델(Equivalent Mechanical Model: EMM)을 제안하고, 이를 기초로 확고한 수학적 해석을 통해 에너지 함수의 유도 방법을 체계화 하고 물리적 의미를 파악함으로써 에너지 함수를 이용한 시스템 해석에 대한 이론적 배경을 마련한다. 또한 시영역 모의법을 이용한 과도안정도 해석의 간접법에서 SI법중 Trapezoidal법에서의 오차를 줄일수 있는 알고리즘을 제시한다. 먼저 수학적 이론을 바탕으로 전력계통에 적용하여 상태변수를 업데이트 시킴으로써 Trapezoidal법에서보다 더 정확한 데이터를 얻고자 한다. 본 연구에서는 명확한 수학적 이론의 적용을 위해 1기 무한대 모선을 모델로 시뮬레이션 하였으며 결과의 비교분석을 위해 Runge-Kutta법에 의한 시영역 모의와 비교하였다.

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고감쇠 면진베어링을 이용한 지진응답 감소

  • 구경회;이재한;유봉
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.987-992
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    • 1995
  • 본 논문에서는 복잡한 Hysteretic 복원력-변형률 특성을 갖는 고감쇠 면진베어링에 대한 Hysteretic bi-linear 모델을 사용하여 비교적 해의 정확성을 보장할 수 있는 Runge-Kutta 방법으로 지진해석을 위한 공식을 유도하였다. 그리고 Hysteretic bi-linear 모델을 사용한 면진베어링의 응답해석결과로부터 등가선형모델을 구하여 각각의 모델에 대한 지진응답 특성들을 비교분석하였다. 고감쇠 면진베어링을 전형적인 경수로원자로모델에 적용한 결과 면진구조물은 비면진 구조물에 비하여 가속도응답이 크게 감소함을 알 수가 있었다. 또한 면진베어링의 Hysteretic bi-linear 모델을 사용한 지진응답해석은 등가선형모델에 비하여 최대 변위응답특성은 유사하나 가속도응답은 크게 나타났다.

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무단 변속용 복합 유성기어의 동적 해석 (The Dynamic Analysis for Compound Planetary Gear of Continuously Variable Transmission)

  • 신영재;윤종학
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.329-337
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    • 2001
  • 본 연구에서는 무단변속시에 사용되며, 세 개의 유성기어로 구성된 복합유성기어가 기어의 회진시 비선형적인 기어의 강성과 감쇠를 고려하여 모델링 되었고, 복합유성기어의 운동 방정식이 유도되었다. 소음과 진동의 원인인 선기어의 중심궤적이 구하여진 상태방정식에 4차 룬게-쿠타 수치해석 방법을 수행함으로써 구하였다.

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단상 LSPM 동기전동기의 비선형 효과를 고려한 동특성해석 (Dynamic Characteristic Analysis of a Single-phase Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor Considering Non-linear Effects)

  • 유병훈;김병택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.67-69
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    • 2009
  • 본 논문에서는 자성재료의 비선형성을 고려한 단상 직입 영구자석형(LSPM) 동기전동기의 기동특성해석을 다룬다. 전동기의 운전상태에 따른 자성재료의 비선형특성을 고려하기 위해 정자장 유한요소법을 이용하여 d축과 q축에 대해 전류변화에 따른 인덕턴스를 추출하였다. 계산된 인덕턴스를 LSPM의 등가회로에 적용하였으며 Runge-Kutta 법을 이용하여 시간차분해석을 수행하였다. 제시된 해석방법으로 계산된 기동특성과 유한요소해석결과를 비교함으로써 비선형의 영향을 고찰 하였다.

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입자 모델을 이용한 평판 마그네트론 스퍼터링 음극의 전자 운동 분석 (Electron trajectories analysis in a planar magnetron sputtering cathode by a particle model)

  • 주정훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2008년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.17-17
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    • 2008
  • 3차원 입자 모델을 이용하여 $12\;mm{\times}625\;mm$ 크기의 평판형 마그네트론 스퍼터링용 음극에서 전자의 운동을 해석하였다. 전자와 중성 가스 입자의 충돌은 모두 세 가지를 고려하였으며 Runge-Kutta 4th order 방법을 이용하여 전자의 궤적을 계산하였다. 400 eV의 전자는 5 mTorr의 압력에서 알곤과 평균 8 - 12회 이온화 충돌 후 집중 방전 영역에서 벗어났으며 문헌에 보고된 2차원 실린더형 마그네트론에서 보고된 값보다 작았다. 마그네트론의 집중 방전 특성은 전자와 중성의 소각 산란에 의해서 주로 발생되었으며 이온화 충돌에 의해서 발생되는 2차 전자는 충돌 위치에서의 자기장 값에 의해서 궤적이 결정되었다.

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Level Set 방법에 의한 상경계 추적 수치기법 연구 (Study on the Phase Interface Tracking Numerical Schemes by Level Set Method)

  • 김원갑;정재동
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.116-121
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    • 2006
  • Numerical simulations for dendritic growth of crystals are conducted in this study by the level set method. The effect of order of difference is tested for reinitialization error in simple problems and authors founded in case of 1st order of difference that very fine grids have to be used to minimize the error and higher order of difference is desirable to minimize the reinitialization error The 2nd and 4th order Runge-Kutta scheme in time and 3rd and 5th order of WENO schemes with Godunov scheme are applied for space discretization. Numerical results are compared with the analytical theory, phase-field method and other researcher's level set method.

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혼합적층판에 대한 비선형 진동해석 (Analysis of Nonlinear Vibration for Hybrid Composite Plates)

  • 이영신;김영완
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2306-2314
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Lagrangian 방정식을 이용해 알루미늄, CFRP, GFRP, BFRP 등으 로 혼합적층된 cross-ply 사각판에 대해 굽힘-신장연성을 고려하여 Runge-Kutta Gill 법을 적용하여 수치적으로 비선형진동해석을 수행하였다.그리고 여러가지 적층방법 에 따라 비선형 진동에 어떠한 영향이 미치는가를 검토하였으며, 형상비(a/b), 모우드 의 변화 그리고 탄성계수비에 따른 비선형진동 거동을 규명하였다. 한편, 기본진동 수에 대해서는 상용 유한요소프로그램인 ABAQUS의 결과와 비교하였으며, 단일 적층된 판의 비선형진동거동에 대해서는 Singh의 결과와 비교 검토하였다.

스펙트럴 요소법을 이용한 SH파 전파의 외연적 시간이력해석 (Explicit Transient Simulation of SH-waves Using a Spectral Element Method)

  • 윤승욱;강준원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.87-95
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    • 2018
  • 이 논문에서는 스펙트럴 요소법과 외연적 시간적분법을 이용해 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치해석 기법을 제시한다. 2차원 영역에서의 탄성파 해석을 위해 해석영역을 유한 영역으로 한정하고 파동이 반사되지 않도록 수치적 파동흡수 경계조건인 perfectly matched layer(PML)를 도입하였다. PML이 포함된 시간영역 파동방정식의 유한요소해법을 위해 스펙트럴 요소법을 적용하였고 Legendre- Gauss-Lobatto 수치적분법을 사용하여 질량행렬을 대각화하였다. 2차 미분방정식 시스템의 파동방정식을 1차 미분방정식 시스템으로 변환하였고 병렬화를 통한 탄성파 해석 성능의 최적화를 위해 외연적 시간적분법인 4차 Runge-Kutta 방법을 이용해 해석영역에서의 변위응답을 계산하였다. 2차원 해석영역에서 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치예제를 통해 제시한 외연적 스펙트럴 요소법의 정확성을 검증하였고 PML로 인한 반사파의 감쇠효과를 확인하였다. 외연적 시간적분법을 통한 탄성파 해석 기법은 3차원 영역과 같은 대규모 문제에서의 탄성파 수치해석을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

수치, 해석적, 준 해석적 및 해석적 방법을 통합한 새로운 입자추적기술 개발 (Development of new integrated particle tracking techniques combining the numerical method, semi-analytical method, and analytical method)

  • 석희준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권6호
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    • pp.50-61
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    • 2008
  • 본 연구를 통해서 율러리안-라그랑지안 방법(ELM)의 본질적인 문제점인 입자추적오차에 의해 발생되는 질량오차를 최소화하기 위해서, 새로운 통합 입자 추적 방법이 개발되었다. 새로운 통합입자 추적 방법은 시간 간격 내에서 시공간의 속도변화를 동시에 고려한 수치 해석적 방법, 준해석적 방법, 그리고 해석적 방법을 결합시킨 것이다. 수치 해석적 방법, 준해석적 방법, 그리고 해석적 방법의 수학적 유도를 자세히 나타내었고, 네 가지 예제를 만들어서 개발된 통합입자추적방법을 해석해 및 4차 룬지쿠타 방법과의 비교를 통해서 검증하였을 뿐만 아니라 기존의 입자추적방법인 Lu의 방법과 비교를 통해서 우수성을 보였다.