본 연구에서는 임의형상의 속의 찬 또는 중공 단면에 대한 비틀림 상수 및 전단응력 계산용 범용 프로그램 TORSION을 소개한다. Membrane Analogy로부터 차분법을 유도한 뒤 Successive Over Relaxation 방법을 사용하여 정해를 효과적으로 얻을 수 있었다. 사각단면 이외 단면의 경우, 경계조건을 전체 Boundary Mesh에 대하겨 계산 입력해야하는 번거러움을 해격하기 위하여 자동경계 생성기법을 사용하였다. 개발된 프로그램 TORSION을 사용한 Parametric 해석을 통하여 비교적 정확한 일반 중공단면용 비틀림상수 계산을 위한 개략식을 제안한후, 콘크리트 표준시방서에 제시된 방법과 비교하였다.
This paper proposes a hybrid successive over-relaxation iterative method for the numerical solution of a nonlinear diffusion in a one-dimensional porous medium. The considered mathematical model is discretized using a computational complexity reduction scheme called half-sweep finite differences. The local truncation error and the analysis of the stability of the scheme are discussed. The proposed iterative method, which uses explicit group technique and modified successive over-relaxation, is formulated systematically. This method improves the efficiency of obtaining the solution in terms of total iterations and program elapsed time. The accuracy of the proposed method, which is measured using the magnitude of absolute errors, is promising. Numerical convergence tests of the proposed method are also provided. Some numerical experiments are delivered using initial-boundary value problems to show the superiority of the proposed method against some existing numerical methods.
We study the incomprssible Navier Stokes equations for the flow inside contraction geometry. The governing equations are expressed in the vorticity-stream function formulations. A rectangular computational domain is arised by elliptic grid generation technique. The numerical solution is based on a technique of automatic numerical generation of acurvilinear coordinate system by transforming the governing equation into computational plane. The transformed equations are approximated using central differences and solved simultaneously by successive over relaxation iteration. The time dependent of the vorticity equation solved by using explicit marching procedure. We will apply the technique on several irregular-shapes.
Journal of information and communication convergence engineering
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제10권1호
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pp.66-70
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2012
Conformal mapping has been a familiar tool of science and engineering for generations. Determination of a conformal map from the unit disk onto the Jordan region is reduced to solving the Theodorsen equation, which is an integral equation for boundary correspondence functions. There are many methods for solving the Theodorsen equation. It is the goal of numerical conformal mapping to find methods that are at once fast, accurate, and reliable. In this paper, we analyze Niethammer’s solution based on successive over-relaxation (SOR) iteration and Wegmann’s solution based on Newton iteration, and compare them to determine which one is more effective. Through several numerical experiments with these two methods, we can see that Niethammer’s method is more effective than Wegmann’s when the degree of the problem is low and Wegmann’s method is more effective than Niethammer’s when the degree of the problem is high.
The tracking pattern formed on the dielectric surface due to a surface electrical discharge exhibits fractal structure. In order to quantitatively investigate the fractal characteristics of the surface tracking pattern, the dielectric breakdown model has been employed to numerically generate the surface tracking pattern. In dielectric breakdown model, the pattern growth is determined stochastically by a probability function depending on the local electric potential difference. For the computation of the electric potential for all points of the lattice, a two-dimensional discrete Laplace equation is solved by mean of the successive over-relaxation method combined to the Gauss-Seidel method. The box counting method has been used to calculate the fractal dimensions of the simulated patterns with various exponent $\eta$ and breakdown voltage $\phi_b$. As a result of the simulation, it is found that the fractal nature of the surface tracking pattern depends strongly on $\eta$ and $\phi_b$.
2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수치해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한 후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 기존의 수치해석에서는 주로 수치실험 결과와 비교한다. 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두 값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의 한계를 새로이 설정한다.
2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수채해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 갖는 흐름에 대하여 수행되었으며, 시간에 따른 유선, 와도, 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의한계를 새로이 설정한다.
해저 지중 피압유체의 3차원 전이류에 대한 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 FDM 모형으로서 Gauss-Seidel SOR(successive over-relaxation)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 모형으로 산출된 수두분포는 Theis의 해석해와 비교하여 작은 오차범위 내에서 동일하였다. 또한 MODFLOW 모형을 이용한 산출도 근접한 결과를 보여주었다. 대수층의 측면유입량과 우물의 양수량을 비교하였으며, 이 경우 가중치 ${\alpha}$가 mass balance에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 즉, 완전음해법(${\alpha}$=1)에서는 약 5%의 오차를 보여주었다. 그러나 ${\alpha}$가 점점 감소하면서 0.5(Crank and Nicolson method)에 이르기까지, mass balance는 연속적으로 악화되며, 모형 결과는 발산한다. 또한 $\lambda$(over-relaxation factor)에 따른 수렴속도는 ${\lambda}=0.8{\sim}1.5$에서 큰 차이가 없었으나 $\lambda$가 1.5를 초과하는 경우 모형 결과는 발산한다. 다중 우물 설치시 양수량 변화가 산출되었다. 즉, 우물 상호간의 위치가 너무 근접하게 되면 양수량을 저하시킨다. 본 모형은 이방성$(Kx{\neq}Ky{\neq}Kz)$과 비균질성을 고려할 수 있으며, 다양한 경계 조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 따라서 3차원 피압 전이류에서, 우물의 위치 선정, 양수량 산출, 인공주입에 따른 흐름의 거동예측 등에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
Evaluated are errors of the conformal mapping method in the analysis of a coplanar waveguides and asmmetric coplanar strips. The errors are mainly due to the negligence of fringe field effect after electrode structures are transformed to parallel electrodes. For the purpose of comparison, results of the conformal mapping(CM) method are compared with those of the successive over relaxation(SOR) method.
The steady laminar mixed convection from vertically misaligned, isothermal plastes has been studied by numerical procedure. The governing equations are solved by the finite difference method using successive using successive over relaxation scheme at Re=100-800, $Gr=10^3-10^6$, Pr=0.71 and dimensionless plate spacings b/L=0.1-1.0. The plume interaction caused by the thermal interference of twoplates is observed. As Reynolds numbers increase, the optimum plate spacings are moved to narrow spacings at the same Grashof number and as Grashof numbers increase, to wide spacings at the same Reynolds number.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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