The present paper deals with the continuous work of extending multi-dimensional limiting process (MLP), which has been quite successfully proposed on two- and three-dimensional structured grids, onto the unstructured grids. The basic idea of the present limiting strategy is to control the distribution of both cell-centered and cell-vertex physical properties to mimic a multi-dimensional nature of flow physics, which can be formulated as so called the MLP condition. The MLP condition can guarantee a high-order spatial accuracy without yielding spurious oscillations. Recently, MLP slope limiter was proposed based on the MUSCL-type reconstruction in two-dimensional case and it can be readily extended to three-dimensional case. Through various numerical analyses and extensive computations, it is observed that the proposed limiters are quite effective in controlling numerical oscillations and very accurate in capturing both discontinuous and continuous multi-dimensional flow features on 3-D tetrahedral grids.
천수방정식에 대한 불연속 갤러킨 기법 (DG)은 주로 양해법 기반으로 개발되어 적용되어 왔으나, 바닥마찰항의 처리, 과도한 CFL 조건 등의 불리한 점이 지적되어 왔다. 이에 대한 대안으로써, 본 연구에서는 음해법 기반의 모형을 개발하고 이를 적용하여 향후 가능성을 입증하였다. 본 논문에서 연구한 사례에서는 선형 삼각형 요소를 사용하였고, 수치흐름률로서 Roe 흐름률을 이용하였으며, TVD 특성 보존을 위한 기울기 제한자를 적용하였다. 적용 사례로서 실린더 주변의 흐름과 댐 붕괴류 문제 등에 대하여 적용하고, 기존의 실험치, 수치해와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.
최근, 급속한 컴퓨터 하드웨어의 성능 향상과 전산유체역학 분야의 이론적 발전으로, 고차 정확도의 수치기법들이 계산수리학 분야에 적용되어 왔다. 본 연구에서는 1차원 천수방정식에 대한 수치 해법으로 TVD Runge-Kutta 불연속 갤러킨(RKDG) 유한요소법을 적용하였다. 대표적인 천이류(transcritical flow)의 예로 순간적인 댐 붕괴에 의한 댐 붕괴류(dam-break flow) 흐름과 지형변화에 의한 천이류를 모의하였다. 리만(Riemann) 근사해법으로 로컬 Lax-Friedrichs (LLF), Roe, HLL 흐름률(flux) 기법을 사용하였고, 불필요한 진동을 제거하기 위하여, 기울기 제한자로서 MUSCL 제한자를 사용하였다. 개발된 모델은 1차원 댐 붕괴류와 천이류에 적용하였다. 수치해석 결과는 해석해, 수리실험 결과와 비교하였다.
A design of 2 stage S-DLVA(successive detector log video amplifier) was studied to detect wide dynamic radar pulse ranging from -70 ㏈m to 0㏈m. A basic design idea was focused on the linear detection in logarithmic scale of wide dynamic range radar pulses from nosie-like weak power of -70 ㏈m to relatively high power 0 ㏈m. It is highly formidable, since it requires high speed detection less than 10 nsec over the operating frequency ranges from 6 to 18 ㎓. A limiter diode, a tunnel diode and an L17-C were used as a protecting device, a detector diode and a log video amplifier in companion as a single stage detector to give voltage output proportional to the input power of about 35 ㏈ dynamic range. A protype of 2-stage DLVA having one more single stage detector was fabricated with a 32 ㏈ low noise amplifier and a 3 ㏈ hybrid coupler to provide total 70 ㏈ dynamic range detection. The logging characteristics were measured to have log slope of 25m.V/㏈ against 70 ㏈ logging range from -55 ㏈m to +15 ㏈m, the log linearity of within +/- 1.5 ㏈, and tangential sensitivity was at -63 ㏈m. The pulse dynamics of rise time and recovery time were measured as 50 nsec and 1.2 $\mu$sec, respectively. The reason might be due to the parasitic capacitances of packaged limiter, tunnel diode, and L17-C.
A second order upwind method for linear hyperbolic systems is studied in this paper. The method approximates solutions as piecewise linear functions, and state variables and slopes of the linear functions for next time step are computed separately. We present a new method for the computation of slopes, derived from an upwinding difference for a derivative. For nonoscillatory solutions, a monotonicity algorithm is also proposed by modifying an existing algorithm. To validate our second order upwind method, numerical results for linear advection equations and linear systems for elastic and acoustic waves are given.
The present paper deals with the accurate and robust limiting procedure for the multi-dimensional flow analysis on unstructured meshes. The multi-dimensional limiting process (MLP) which was successfully proposed on structured grid system is extended to unstructured meshes. Based on MUSCL-type framework on unstructured meshes, the new slope limiter is devised to satisfy the MLP condition, which is quite effective to regulate the unwanted oscillations, especially on multiple dimensions. Considering the neighborhood based on the vertex of the cell, as well as the edge, this limiting strategy captures the multi-dimensional flow features very accurately with the proper stencils. From the various numerical results, these desirable characteristics of the proposed limiting strategy are clearly shown.
The present paper deals with the accurate and robust limiting procedure for the multi-dimensional flow analysis on unstructured meshes. The multi-dimensional limiting process (MLP) which was successfully proposed on structured grid system is extended to unstructured meshes. Based on MUSCL-type framework on unstructured meshes, the new slope limiter is devised to satisfy the MLP condition, which is quite effective to regulate the unwanted oscillations, especially on multiple dimensions. Considering the neighborhood based on the vertex of the cell, as well as the edge, this limiting strategy captures the multi-dimensional flow features very accurately with the proper stencils. From the various numerical results, these desirable characteristics of the proposed limiting strategy are clearly shown.
본 논문에서는 DS-CDMA 기반의 W-CDMA 상향링크 시스템에서 타사용자 간섭 및 다중 경로 간섭 신호를 효율적으로 제거할 수 있는 Multistage Adaptive Partial PIC를 설계하고 모의실험을 통해 그 성능을 분석하였다. 적응 방식은 연판정기의 가중치를 수신 신호에 따라 제어하는 방식이기 때문에 연판정의 효과를 극대화시킬 수 있고 더욱 정밀한 간섭 신호의 재생을 통해 검출 오류 포화 현상을 해결하여 우수한 성능을 얻을 수 있다. 결과적으로 Multistage Adaptive Partial PIC는 시변 특성의 다양한 채널환경에서 단순한 최적화 방법을 제공하고 기존 Multistage Partial PIC보다 적은 단계에서 최적성능을 보였다. 줄어든 단계이외에도 레이크 수신기의 출력단에서 간섭 신호를 제거하는 방식으로 설계하여 시스템의 복잡도를 대폭 줄였다. Multistage Adaptive Partial PIC를 사용함으로써 고속의 데이터 전송에서도 간섭 신호의 정밀한 재생과 효율적인 제거를 통해 초기 검출 오류로 인한 검출 오류 포화 현상을 해결하고 성능을 향상시킬 수 있음을 제시하였다.
산사태의 시간에 따른 전파를 모의하기 위해서 천수방정식을 사용하여 산사태 수치모형을 개발하였다. 하천 및 해양에서의 산사태에 모두 해석이 가능하도록 (b, s) 좌표로 표현된 천수방정식을 개발하였다. 산사태에서 발생하는 수치적인 불연속성을 극복하기 위해서 HLL approximate Riemann solver와 total variation diminishing (TVD) limiter를 사용한 유한체적법을 사용하였다. 댐파괴 흐름와 토석류의 각 경우에 수치해석을 수행한 결과를 해석해와 실험자료와 비교를 하였다. 그 결과 서로 유사함을 확인되었다. 본 모형을 사용하여 해상 산사태와 해저 산사태를 성공적으로 모의하였다. 해저 산사태에 비해 해상 산사태의 전파속도가 더 빠르고, 바닥경사가 급할수록 또는 거칠기가 작을수록 산사태 전파속도가 더 빨라짐을 확인하였다.
본 논문은 2차원 천수방정식을 해석하기 위해 새롭고 간단한 MUSCL 재구성법을 제안하였다. 수정 MUSCL 기법은 보존변수의 재구성을 위해 계산격자와 인접격자의 보존변수 차에 대해 각 경계면에 균일하게 분배하는 기존 방법 대신 면적가중비를 사용하였으며, 이 방법은 정형격자 뿐만 아니라 비정형 격자의 사용에도 보존변수의 물리적 재구성이 가능하다. 또한, 본 연구에서는 비구조적 격자의 적용이 가능한 차원비분리 기법을 적용하였으며, 수정 MUSCL 기법의 사용으로 발생할 수 있는 수치진동을 제어하기 위해 TVD 기법의 경사제한자를 사용하였다. 하상경사항의 정확하고 효율적인 수치 처리를 위해 수정 MUSCL 기법을 수면경사법과 연계하였다. 제안한 기법을 적용한 유한체적모형을 건물의 영향을 고려한 댐 붕괴 해석 및 Bellos의 댐 붕괴 실험에 적용하고, 적용결과를 실험실 자료 및 기존 연구자의 계산결과와 비교하여 개발모형을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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