• 제목/요약/키워드: Runge Kutta method

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A Research on Predicting Dynamic Behavior of Door Locking System for Side Impact Safety

  • 곽경택;최동욱;서승우
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.25-30
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    • 2013
  • The main purpose of this research is to predict dynamic behavior of door locking system for side impact safety and the design process to avoid door opening is introduced. The equations of motion that represent the system are obtained from the energy equation. From them, the motion of door handle is predicted by using Runge-Kutta $4^{th}$ order method and the simulation result is compared with the real crash data. Also, the design guide to define the properties of door locking system from the standpoint of avoiding door opening phenomenon is introduced.

주기적 불안정성을 가지는 충격파 유도 연소의 무차원 해석 (Nondimensional Analysis of Periodically Unstable Shock-Induced Combustion)

  • 최정열;정인석;윤영빈
    • 한국연소학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.41-49
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    • 1996
  • A numerical study is conducted to investigate the periodically unstable shock induced combustion around blunt bodies in stoichiometric hydrogen-air mixtures. Euler equations are spatially discretized by upwind-biased third order scheme and temporally integrated by Runge-Kutta method. Chemistry model used in this study involves 8 elementary kinetics steps and 7 species. At a constant Mach number, the effects of projectile size, inflow pressure and inflow temperature are examined with Lehr#s experimental condition as a reference. In addition to oscillation frequency, characteristic distances and time averaged values are found from the result to find an relation with dimensionless parameters. As a result, it is found that the effects of inflow pressure and body size are very similar and $Damk{\ddot{o}}hler$ number plays an important role in determining the instability characteristics.

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PSC 박스거더 교량의 상호작용에 의한 KTX 동력차의 윤하중 분포 해석 (A Dynamic Analysis of Wheel Forces distribution of KTX locomotive for Interaction of PSC box Girder Bridge)

  • 오순택;이동준;심영우;윤준관;김한수
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.680-689
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    • 2011
  • A dynamic analysis procedure is developed to provide a comprehensive estimation of the dynamic response spectrum for locomotive's wheels running over a Pre-Stressed Concrete (PSC) box girder bridge on the Korea high speed railway. The wheel force spectrum with the bridge behavior are analyzed as the dynamic procedure for various running speeds (50~450km/h). The high-speed railway locomotive (KTX) is used as 38-degree of freedom system. Three displacements(vertical, lateral, and longitudinal) and three rotational components (pitching, rolling, and yawing). For one car-body and two bogies as well as five movements except pitching rotation components for four wheel axes forces are considered in the 38-degree of freedom model. Three dimensional frame element is used to model of the PSC box girder bridges, simply supported span length of 40m. The irregulation of rail-way is derived using the exponential spectrum density function under assumption of twelve level tracks conditions based on the normal probability procedure. The dynamic responses of bridge passing through the railway locomotive with high-speed analyzed by Newmark-${\beta}$ method and Runge-Kutta method are compared and contrasted considering the developed models of bridge, track and locomotive comprehensively. The dynamic analyses of wheel forces by Runge-Kutta method which are able to analyze the forces with high frequency running on the bridge and ground rail-way are conducted. Additionally, wheel forces spectrum and three rotational components of vehicle body for three typical running speeds is also presented.

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집적 광학용 광대역 격자 필터의 해석 (Analysis of Broad- Band Grating Filter Response in Integrated Optics)

  • 김언균;신상균
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.55-61
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    • 1982
  • 집적 광학에서 응용되는, 주기가 거의 선형으로 변하는 도파로 격자 필터의 파장에 따른 응답을 격자의 길이가 유한함을 고려하여 수식적으로 구하였다. 이 필터가 광대역 필터로서 설계되는 보편적인 경우에 대해서는 관련된 포물주면 함수를 변수의 위상에 따라 점근 근사를 취함으로써 파장에 따른 응답을 간단한 함수들로써 나타냈다. 또한 구한 결파식들이 기존 근사식들을 특별한 경우로 포함하는 일반적인 식임을 보였다. 마지막으로, 수식적인 해에 의한 결과와 RunRe-Kutta 수치 계산법에 의한 정확한 해를 비교하여 서로 잘 일치함을 확인하였다. An analytic solution for the spectral response of linearly-chirped grating filter is derived, which takes the finite physical length of filter into account. In the usual case of broad-band linearly-chirped grating filter the analytic solution is expressed in terms of elementary functions, by approximating asymptotically the involved parabolic cylinder functions over different ranges of its argument. It is also shown that derived results are general enough to include previously-available approximations as particular cases, and that they agree well with the numerical solutions based upon the Runge-Kutta method.

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On the large amplitude free vibrations of axially loaded Euler-Bernoulli beams

  • Bayat, Mahmoud;Pakar, Iman;Bayat, Mahdi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제14권1호
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    • pp.73-83
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    • 2013
  • In this paper Hamiltonian Approach (HA) have been used to analysis the nonlinear free vibration of Simply-Supported (S-S) and for the Clamped-Clamped (C-C) Euler-Bernoulli beams fixed at one end subjected to the axial loads. First we used Galerkin's method to obtain an ordinary differential equation from the governing nonlinear partial differential equation. The effect of different parameter such as variation of amplitude to the obtained on the non-linear frequency is considered. Comparison of HA with Runge-Kutta 4th leads to highly accurate solutions. It is predicted that Hamiltonian Approach can be applied easily for nonlinear problems in engineering.

Nonlinear frequency analysis of beams resting on elastic foundation using max-min approach

  • Bayat, Mahmoud;Bayat, Mahdi;Kia, Mehdi;Ahmadi, Hamid Reza;Pakar, Iman
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권4호
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    • pp.355-361
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    • 2018
  • In this paper, nonlinear vibration of Euler-Bernoulli beams resting on linear elastic foundation is studied. It has been tried to prepare a semi-analytical solution for whole domain of vibration. Only one iteration lead us to high accurate solution. The effects of linear elastic foundation on the response of the beam vibration are considered and studied. The effects of important parameters on the ratio of nonlinear to linear frequency of the system are studied. The results are compared with numerical solution using Runge-Kutta $4^{th}$ technique. It has been shown that the Max-Min approach can be easily extended in nonlinear partial differential equations.

3차원 데토네이션 파의 수평 및 대각선 모드 파면 구조 (Transverse and Diagonal Mode Structures of Three-dimensional Detonation Wave)

  • 조덕래;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.343-346
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    • 2005
  • 전산 해석과 병렬처리를 이용하여 정사각 관 내부를 전파하는 데토네이션파의 삼차원 구조를 살펴보았다. 가변 비열비 공식과 간략화 된 일단계 Arrhenius 반응 모델과 연계된 비점성 유체 방정식을 MUSCL 기반 TVD 해법과 4단계 Runge-Kutta 적분 방법을 이용하여 해석하였다. 삼차원에서의 비정상 해석 결과로부터 그을음 막 기록(smoked-foil record)에서 같은 길이와 다른 폭을 가지는 수평 및 대각 방향 불안정에 의한 상세한 파면 구조를 파악할 수 있었다.

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방파제 주위에서의 비선형 회절 현상에 대한 고색 (On the Study of Nonlinear Wave Diffraction by the Breakwaters)

  • 조일형;김장환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.350-356
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    • 1993
  • 본 연구에서는 천수역 비선형 방정식인 Boussinesq 방정식을 방파제에 의한 산란문제에 적용하였다. 방파제에 의한 파랑변형을 수치계산하기 위하여 경계치문제는 유한요소법을 사용하였고 시간에 따른 진행은 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. 수치모델로 2차원 수로에 입사파의 진행방향과 수직으로 방파제가 놓여있는 경우를 생각하였으며 방파제의 길이와 두께변화에 따른 파랑변형에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 후류 경계면이 막혀있는 경우와 열려있는 경우를 고려하였으며 선형결과와 비선형결과의 차이를 살펴보았다.

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제한 3체문제에서의 작은 질량비에 대한 충돌궤도 (Collision Orbite for Small Mass Ratio in the Restricted Three Body Problem)

  • 조중현;박상영;이병선;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권1호
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    • pp.19-30
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    • 1988
  • 지구-달계의 질량비인 $\mu$-0.9878449 와 Jacobi 상수 2.9~3.4인 범위의 조건일 때 j종족 충돌궤도가 존재하는가를 조사하였다. 수치적인 방법으로는 Birckhoff의 정칙화 평면에서 Fehlberg(1968)의 5차 Runge-Kutta가변구간 수치적분방법을 사용하여 궤도의 주기성을 검증하였다. 그 결과 4개의 j종족 충돌궤도와 5개의 특이형궤도를 얻었고, 또한, 이 j 종족 충돌궤도가 Pinotsis와 Zikides(1984)가 제시한 주기와 궤도형태의 상관관계를 보였다.

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갤럽핑 케이블과 현수교의 뒤틀린 진동에 관한 비교 연구 (A comparative study of galloping cable and torsional oscillations in suspension bridge)

  • Hyeyoung Oh
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.355-362
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    • 2004
  • 이 연구는 갤럽핑 케이블과 현수교의 뒤틀린 진동에 관한 공통된 결과와 다른 결과를 제시하고 있다. 갤럽핑 케이블과 현수교의 뒤틀린 진동에 관한 수치적인 결과는 2차의 Runge Kutta 방법에 의한 것이다. 진동의 주파수와 진폭이 변함에 따라 다중근의 존재를 확인할 수 있으며, 대칭성이 벗어나고 일시적인 현상에서의 차이를 볼 수 있다.

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