• 제목/요약/키워드: Runge-Kutta 4th

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축대칭 몰수체에 대한 비선형 자유표면 유동 (Nonlinear Free Surface Flows for an Axisymmetric Submerged Body)

  • 강창구
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.27-37
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    • 1991
  • 본 논문에서는 축대칭 회전 몰수체가 자유표면하에서 운동하고 있을때 이에 의한 비선형 표면파의 생성과 물체에 작용하는 힘을 계산하였다. 축대칭 포텐시얼 경계치 문제를 해석하기 위하여 경계 적분 방정식을 풀었으며, 시간에 따른 자유표면의 변화를 추적하기 위한 수치적분방법으로 Runge-Kutta 4차 방법을 사용하였다. 이 결과로부터 축대칭 몰수체에 작용하는 힘을 계산하였고, 선형이론과 비선형 이론에 의한 결과를 비교하였다.

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자기부상열차의 모델링방법에 따른 열차-교량의 동적상호작용 해석 (Dynamic Interaction Analysis of Train and Bridge According to Modeling Methods of Maglev Trains)

  • 정명락;민동주;이준석;권순덕;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.167-175
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    • 2011
  • 본 연구에서는 속도의 변화 그리고 모델링방법이 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2000:1의 처짐비를 가지는 동일한 교량 위를 속도를 변화시키면서(100km/h에서 700km/h까지 100km/h간격으로) 6가지 모델의 자기부상열차를 주행시키기 위하여 4자유도 6자유도 10자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고 4계 룬지쿠타법을 적용하여 수치해석을 수행한다. 해석결과를 보면 속도가 낮을수록 보기 및 EMS의 개수가 많은 모델일 수록 자기부상열차의 주행성이 향상됨을 알 수 있다.

확률적 비선형 동적계의 해석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Stochastic Nonlinear Dynamic System)

  • 남성현;김호룡
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.697-704
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    • 1995
  • The dynamic characteristics of a system can be critically influenced by system uncertainty, so the dynamic system must be analyzed stochastically in consideration of system uncertainty. This study presents the stochastic model of a nonlinear dynamic system with uncertain parameters under nonstationary stochastic inputs. And this stochastic system is analyzed by a new stochastic process closure method and moment equation method. The first moment equation is numerically evaluated by Runge-Kutta method and the second moment equation is numerically evaluated by stochastic process closure method, 4th cumulant neglect closure method and Runge-Kutta method. But the first and the second moment equations are coupled each other, so this equations are approximately evaluated by a iterative method. Finally the accuracy of the present method is verified by Monte Carlo simulation.

자연 연소중인 궐련내에서 일어나는 물리화학적 현상의 시뮬레이션 (Simulation of Physical Chemistry Phenomena Inside a Naturally Smoldering Cigarette)

  • 오인혁;김기환;정경락
    • 한국연초학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.87-94
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    • 1998
  • After we made the computer source code with mathematical model of Muramatsu et al. that was expressed by the set of simultaneous first-order ordinary differential equations in evaporation-pyrolysis zone of cigarette, we simulated the distribution profiles of temperature and density of flue-cured tobacco. Those equations were solved numerically with the Runge-Kutta-Gill algorithm assuming step size of 0.025mm by Muramatsu at at,, but in this study the advanced algorithm of Runge-Kutta 4th Order assuming step size of 0.0005mm. The initial conditions and physical parameters of Muramatsu et at. were used for solving them. The calculated values corresponded well with results of Muramatsu et al., especially the gradient of the temperature profile increased with smoldering speed and the thickness of the evaporation-pyrolysis zone decreased with increasing of smoldering speed. On the other hand, the temperature gradient decreased with increasing of the effective thermal-conductivity value and the thickness of the evaporation-pyrolysis zone increased with the effective thermal-conductivity value.

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PCV 밸브의 설계 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Design Program for PCV Valve)

  • 이종훈;;이연원;김영덕
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.228-232
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    • 2005
  • Automobiles are very important as modern society is developed. Increase of the number of the automobiles cause environmental problem, that is, air pollution. So, many countries are adopting a environmental law. Automobile manufacturing companies have developing methods to prevent air pollution with increase of the efficiency of automotive engines. PCV(Positive Crankcase Ventilation) system which is one of them is made by the closed loop that consists of combustion chamber, crankcase, manifold suction tube and manifold. PCV valve is attached on manifold tube to control the flowrate of blowby gas. PCV valve is an important part in this system but it is difficult to design PCV valve which satisfies the required flowrate of blowby gas. In this study, our purpose is to help a PCV valve designer with the development of a design program. We used 4th order Runge-Kutta method and Bernoulli's equation to analyze the spool dynamic motion. By the comparison between our program and experiment, we think that a PCV designer can use our program in their work place.

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표면 거칠기가 곡사포탄의 탄도에 미치는 영향 (The Effect of Surface Roughness on the Trajectory of Howitzer Shell)

  • 신건호;천강민;신백천;고정일;이준혁;허장욱
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.364-371
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    • 2022
  • Surface state change of ammunition generated during the storage period increases the surface roughness and this affects the flight of ammunition, but there are no research results quantitatively indicating this. In this study, the drag force for each Mach number of howitzer shells was calculated through CFD to which the surface data of the howitzer shell was applied, and analysis of trajectory was performed using drag force values as an input of the 4th Runge-Kutta method, and the degree of decrease of the maximum range caused by the surface roughness of the howitzer shell was estimated. As a result, it was confirmed that the maximum range of howitzer shell with high surface roughness was 1.12 % shorter than that of howitzer shell without roughness. It was confirmed that the effect of surface roughness on the trajectory is not negligible.

GLONASS 위성 가시성 분석을 위한 방송궤도력 기반 궤도 예측 (Orbit Prediction using Broadcast Ephemeris for GLONASS Satellite Visibility Analysis)

  • 김혜인;박관동
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.199-210
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    • 2009
  • 다양한 위성항법시스템이 개발 중이지만 현재 측위에 사용 가능한 것은 GPS와 GLONASS 뿐이다. 이 연구에서는 GLONASS의 궤도력 중에서 방송궤도력을 이용하여, 위성의 운동을 나타내는 미분방정식을 4차 Runge-Kutta 방법으로 수치적분하여 위성궤도를 예측하고, 그 정 확도를 평가하였다. 생성한 예측지도는 정밀궤도력과 비교하여 정확도를 검증하였는데, 1일간의 예측궤도와 7일간의 예측제도의 3차원 최대오차는 각각 17.4km, 40.1km로 나타났으며, RMS 오차는 각각 14.3km, 15.7km로 나타났다. 또한 예측제도를 이용하여 산출한 가시위성의 개수와 실제관측 결과를 비교하였다. 그 결과, 관측지점의 주변 건물에 의한 영향으로 발생하는 차이를 제외하고 결과가 일치하는 것을 확인하였다.

캐비테이션 유동해석을 위한 기- 2상 국소균질 모델 -제2보: 기-액 2상 매체중의 고속유동현상 (GAS-LIQUID TWO-PHASE HOMOGENEOUS MODEL FOR CAVITATING FLOW -Part II. HIGH SPEED FLOW PHENOMENA IN GAS-LIQUID TWO-PHASE MEDIA)

  • 신병록;박선호;이신형
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.91-97
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    • 2014
  • A high resolution numerical method aimed at solving cavitating flow was proposed and applied to gas-liquid two-phase shock tube problem with arbitrary void fraction. The present method with compressibility effects employs a finite-difference 4th-order Runge-Kutta method and Roe's flux difference splitting approximation with the MUSCL TVD scheme. The Jacobian matrix from the inviscid flux of constitute equation is diagonalized analytically and the speed of sound for the two-phase media is derived by eigenvalues. So that the present method is appropriate for the extension of high order upwind schemes based on the characteristic theory. By this method, a Riemann problem for Euler equations of one dimensional shock tube was computed. Numerical results of high speed flow phenomena such as detailed observations of shock and expansion wave propagations through the gas-liquid two-phase media and some data related to computational efficiency are made. Comparisons of predicted results and solutions at isothermal condition are provided and discussed.

선체의 회전을 고려한 선박과 교량의 간이충돌모델 (A Simplified Bridge-vessel Collision Model Considering with the Rotational Motions of the Vessel)

  • 이계희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2A호
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    • pp.43-49
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    • 2011
  • 본 연구에서는 선교나 부선등에 실린 장비들과 같이 선박의 회전중심으로부터 이격된 선박구조와 교량의 상부구조가 충돌하는 경우의 충돌거동을 해석할 수 있도록 선박의 회전을 고려한 간이충돌모델을 개발하였다. 충돌모델은 선박과 교량의 질량과 강도 및 비선형성을 나타내도록 하였고, 모델의 비선형 운동방정식을 4차 Runge-Kutta방법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 현재 국내에서 운용되고 있는 부선의 제원을 선폭을 기준으로 표준화하고 작성된 충돌모델을 이용하여 각종 충돌조건이 교량의 충돌하중이 미치는 영향에 대한 매개변수연구를 수행하였다.

큰에디모사기법을 이용한 공동 주위의 압축성유동 해석 (LARGE EDDY SIMULATION OF THE COMPRESSIBLE FLOW OVER A OPEN CAVITY)

  • 오건제
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.40-48
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    • 2003
  • 큰에디모사기법을 사용하여 압축성 공동유동을 수치해석하였다. Dynamic 모델을 사용하여 모델상수를 구했으며 공간으로 6차 유한차분기법, 시간에 대하여 4차 Runge-Kutta 수치기법을 사용하였다. 공동 주위의 유동을 보면 중심선을 따른 전단유동의 발달, 에디의 발생과 소멸 현상을 잘 볼 수 있었다. 유동결과로부터 예측된 공진 주파수는 Rossiter의 실험식 결과와 비교적 잘 일치하였다. 평균 유선의 분포는 공동의 중심선을 따라서 평행하였으며 공동 내부 후반부에서 압력이 급격히 감소됨을 알 수 있었다.