• 제목/요약/키워드: Scalar wave

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A NUMERICAL METHOD FOR THE PROBLEM OF COEFFICIENT IDENTIFICATION OF THE WAVE EQUATION BASED ON A LOCAL OBSERVATION ON THE BOUNDARY

  • Shirota, Kenji
    • 대한수학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.509-518
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to propose a numerical algorithm for the problem of coefficient identification of the scalar wave equation based on a local observation on the boundary: Determine the unknown coefficient function with the knowledge of simultaneous Dirichlet and Neumann boundary values on a part of boundary. To find the unknown coefficient function, the unknown Neumann boundary value is also identified. We recast our inverse problem to variational problem. The gradient method is applied to find the minimizing functions. We confirm the effectiveness of our algorithm by numerical experiments.

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$\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$에서 저분산을 갖는 이중-클래드 광섬유의 설계 (Design of Doubly-Clad Optical Fibers with Low Dispersion for $\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$)

  • 정석원;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.156-164
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    • 1995
  • 광섬유의 스칼라 파동방정식을 토대로 임의의 굴절율 분포를 갖는 광섬유의 분산특성을 해석하였다. 스칼라 파동방정식을 해석하기 위해서 2차 보간함수를 사용한 1차원 유한요소법을 적용하였다. DC형 광섬유를 대상으로 하였으며, 총분산을 최소화할 수 있는 굴절율분포를 조사하였다. $\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$두 파장에서 동시에 분산이 거의 0이 되는 설계치를 찾을 수 있었다. 그리고 $\lambda=1.4~1.7{\mu}m$에 걸쳐서 1.0ps/km.nm 이하의 평탄분산특성을 갖고 $\lambda=1.55{\mu}m$에서 0.65ps/km.nm의 분선을 갖는 설계치도 찾을 수 있었다.

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주파수영역에서 49점 가중평균을 이용한 scalar 파동방정식의 유한차분식 정확도 향상을 위한 연구 (An Accuracy Improvement in Solving Scalar Wave Equation by Finite Difference Method in Frequency Domain Using 49 Points Weighted Average Method)

  • 장성형;신창수;양동우;양승진
    • 자원환경지질
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    • 제29권2호
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    • pp.183-192
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    • 1996
  • Much computing time and large computer memory are needed to solve the wave equation in a large complex subsurface layer using finite difference method. The time and memory can be reduced by decreasing the number of grid per minimun wave length. However, decrease of grid may cause numerical dispersion and poor accuracy. In this study, we present 49 points weighted average method which save the computing time and memory and improve the accuracy. This method applies a new weighted average to the coordinate determined by transforming the coordinate of conventional 5 points finite difference stars to $0^{\circ}$ and $45^{\circ}$, 25 points finite differenc stars to $0^{\circ}$, $26.56^{\circ}$, $45^{\circ}$, $63.44^{\circ}$ and 49 finite difference stars to $0^{\circ}$, $18.43^{\circ}$, $33.69^{\circ}$, $45^{\circ}$, $56.30^{\circ}$, $71.56^{\circ}$. By this method, the grid points per minimum wave length can be reduced to 2.5, the computing time to $(2.5/13)^3$, and the required core memory to $(2.5/13)^4$ computing with the conventional method.

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Quadrupole 구조를 가진 Tonpilz형 수중 음향 벡터 센서를 이용한 입사각 추정 (Incidence Angle Estimation by the Tonpilz Type Underwater Acoustic Vector Sensor with a Quadrupole Structure)

  • 임영섭;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.569-579
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    • 2012
  • 압전 세라믹을 이용한 전형적인 Tonpilz형 수중 음향센서는 외부에서 들어오는 음향 신호를 이에 상응하는 전압으로 변환해 스칼라 양인 음압의 크기만 측정할 뿐 외부에서 들어오는 신호의 방향은 파악할 수 없는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 Tonpilz형 트랜스듀서를 이용해 단일 센서만으로도 음압의 크기와 방위각 방향을 동시에 분석해 낼 수 있는 새로운 벡터 센서 구조를 제안하고, 제안된 구조의 타당성을 수식 및 유한요소해석을 통해 검증하였다.

건드림된 프리이드만 시공간 속의 각지름 거리: 중력파의 효과 (ANGULAR DIAMETER DISTANCE IN PERTURBED FRIEDMANN SPACETIME: EFFECTS OF GRAVITATIONAL WAVES)

  • 송두종
    • 천문학논총
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    • 제19권1호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • On the framework of a linearly perturbed Friedmann-Robertson-Walker spacetime, we derive an expression for the cosmological angular diameter distance affected by scalar and tensor perturbations. Our expression is applicable in linear order to distances in general FRW models. We study the effect of a stocastic gravitaional wave background on the two-point correlation function of the angular diameter distance fluctuations and, on the basis of this we also derive an expression for the power spectrum of the angular diameter distance fluctuations.

탄성파 진행 문제를 위한 Paraxial 경계조건의 유한요소해석에 관한 연구 (A Study on Finite Element Analysis with Paraxial Boundary Conditions for Elastic Wave Propagation)

  • 김희석;이종세
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.33-38
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    • 2008
  • For the propagation of elastic waves in unbounded domains, absorbing boundary conditions at the fictitious numerical boundaries have been proposed. Paraxial boundary conditions(PBCs) which are kinds of absorbing boundary conditions based on paraxial approximations of the scalar and elastic wave equations not only lead to well-posed problem but also are stable and computationally inexpensive. But the complex mathematical forms of PBCs with partial derivatives complicate the application of those to finite element analysis. In this paper a penalty functional is newly proposed for applying PBCs into finite element analysis and the existence and uniqueness of the extremum of the proposed functional is demonstrated. The numerical verification of the efficiency is carried out through comparing PBCs with a viscous boundary condition.

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Hybrid 렌즈를 이용한 비냉각 열상장비 광학계 설계 및 분석 (Design and Analysis of an Optical System for an Uncooled Thermal-imaging Camera Using a Hybrid Lens)

  • 옥창민;공현배;박현우
    • 한국광학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.241-249
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    • 2017
  • 본 논문에서는 $7.7{\mu}m$에서 $12.8{\mu}m$ 파장 대역에 적용 가능한 비냉각 열상장비 광학계를 설계 및 분석 하였다. 최적화 과정을 통하여 설계된 원적외선 광학계의 유효초점거리는 5.44 mm를 가지며, 4면의 비구면과 2면의 회절면을 포함하였다. 광학계의 F/수는 F/1.2로 설정하였고, 시야각은 $90^{\circ}{\times}67.5^{\circ}$가 되도록 하였다. 회절면이 적용된 hybrid 렌즈를 이용하여 보다 효율적으로 고차 수차가 보정되도록 하였고, 이때 발생되는 회절 특성은 scalar 회절 효율을 이용하여 평가하였다. 또한 hybrid 렌즈에서 발생되는 회절 현상에 의한 통합 회절효율을 예측하고 배경잡음에 의한 MTF 저하를 고려하였다. 원적외선 광학계의 온도 변화에 따른 보상은 광학식 비열화를 이용하여 광학계의 MTF 성능이 초점 심도 내에서 유지되도록 하였다. 결론적으로 비냉각 열상장비에 효율적으로 적용 가능한 광학설계 결과를 얻었다.

Compact Finite Volume Method를 이용한 수심적분형 흐름 및 이송-확산 모형 개발 (Development of 2D Depth-Integrated Hydrodynamic and Transport Model Using a Compact Finite Volume Method)

  • 김대홍
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권5호
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    • pp.473-480
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    • 2012
  • 고정확도를 보장할 수 있는 Compact Finite Volume Method를 이용하여 수심적분형 흐름 모형과 수심평균된 이송확산 방정식을 해석하는 수치모형 개발과정을 기술하였다. 이차원의 흐름과 파랑의 상호작용에 대한 실험결과와 제시된 수치모형을 이용한 계산결과는 양호하게 일치하였다. 일차원과 이차원공간에서의 흐름에 의한 스칼라의 이송에 관한 수치모의에서도 수차확산이 거의 발견되지 않았고, 매우 정확히 일치하였다. 개수로에서의 난류혼합에 관한 수치모의 결과에서도 합리적인 스칼라의 혼합양상이 관찰되었다.

Edge Flame : Why Is It So Hot in Combustion?

  • 김종수
    • 한국연소학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.19-27
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    • 2000
  • A turbulent combustion model, based on edge flame dynamics, is discussed in order to predict global extinction of turbulent flames. The model is applicable to the broken flamelet regime of turbulent combustion, in which global extinction of turbulent flame is achieved by gradual expansion of flame holes. The edge flame dynamics is the key mechanism to describe the flame hole expansion or contraction. For flames with Lewis numbers near unity, there is a $Damk{\ddot{o}}hler$ number, namely the crossover $Damk{\ddot{o}}hler$ number, at which edge flame changes its direction of propagation. The parametric region between the quasi-steady extinction condition and the edge-flame crossover condition is a metastable region, in that flames without edge can stay in their burning states while flames with edge have to retract to expand quenching holes. Using the above properties of edge flame, Hartley and Dold proposed a Lagrangian hole dynamics, which allows us to simulate transient variation of quenching holes. In their model, each stoichiometric surface is subjected to a random sequence of scalar dissipation rate compatible to the equilibrium turbulence. Then, each stoichiometric surface will evolve, according to the combustion map, dependent on the scalar dissipation rate and existence of flame edge, If all the burning surfaces are annihilated, the event can be declared as a global extinction. The consequence obtained from the above model also can be used as a subgrid model to determine local extinction occurring in a calculation grid.

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