• 제목/요약/키워드: Vector wave equation

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Pseudo-compressibility 방법에서 이상유동 해석을 위한 Level Set방법의 적용 (Level Set Method Applied on Pseudo-compressibility Method for the Analysis of Two-phase Flow)

  • 임승원;김종암;심재설;이동영
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.158-165
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    • 2005
  • Level Set방법을 사용하여 액체와 기체의 서로 다른 상을 함께 해석하는 연구를 수행하였다. Level Set함수는 상의 경계면에서부터 부호를 갖는 거리함수로 정의되며,계산 격자에서 함수 값의 부호에 따라 각 상을 구분하고 물성치를 부여한다. 본 논문에서는 비압축성 유체의 보존식에 Level Set함수의 이동식을 연계하여 이상유동을 모사하는 지배방정식을 구성하였으며, 이를 pseudo-compressibility 방법으로 함께 풀었다. 이 때 다양한 문제에 적용이 가능하도록 일반 곡선 좌표계에서 식을 유도하였고, 수치해석을 위한 행렬식들을 함께 유도하였다. 개발된 해석 코드를 표면장력이 있는 기포 동역학 문제와 수중익에 의한 파도 발생 문제에 적용하여 타당한 결과를 얻을 수 있었다.

Halbach자화 및 원주방향 자화된 회전자를 갖는 영구자석 기기의 무부하시 자계분포 특성해석 및 비교 (Comparison and Analysis for Open-circuit Field of PM Machines with Halbach and Circumferential Magnetized Rotor)

  • 장석명;최장영;조한욱;양현섭;이성호;정상섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.86-88
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    • 2004
  • This paper deals with the comparison and analysis for open-circuit field of PM(permanent magnet) machines with Halbach and circumferential magnetized rotor. The governing equation is derived in terms of magnetic vector potential and 2-d polar coordinate. And then, analytical results has been verified by comparison with those obtained from FE(finite element) method. On the basis of 2-d analytical results, this paper confirms that PM machines with circumferential magnetized rotor is superior to it with Halbach magnetized rotor in terms of magnitude and sinusoidal wave-forms of flux density due to PM and required magnet volume.

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Accurate Formulas for Frequency-Dependent Resistance and Inductance Per Unit Length of On-Chip Interconnects on Lossy Silicon Substrate

  • Ymeri, H.;Nauwelaers, B.;Maex, K.;Roest, D.De;Vandenberghe, S.;Stucchi, M.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권1호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • A new closed-form expressions to calculate frequency-dependent distributed inductance and the associated distributed series resistance of single interconnect on a lossy silicon substrate (CMOS technology) are presented. The proposed analytic model for series impedance is based on a self-consistent field method and the vector magnetic potential equation. It is shown that the calculated frequency-dependent distributed inductance and the associated resistance are in good agreement with the results obtained from rigorous full wave solutions and CAD-oriented equivalent-circuit modeling approach.

완전도체구의 산란특성 (Bistatic Scattering Cross-Section of a Spherical Conductor)

  • 우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.338-346
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    • 1998
  • 천정에 부착한 구상 리플렉터와 송수신 공용 양선 원편파 안테나를 조합하여 옥내무선통신망을 실현하려 한 다. 먼저, 시스댐 실현에 앞서, 본 논문에서는 도체구의 산란패턴을 벡터 구파동함수를 이용한 계산 및 실측한 결과 후방산란영역(이하 명영역이라 칭함)에서 안정한 전방향 산란레벨 유지를 확인하였으며 13 dB 이상의 펀파분리도도 확보되었다. 따라서 완전도체구의 명영역 전방향 산란특성을 기반으로 구상 리플랙터가 제안 힌 옥내무선통신시스템에 유효함음 확인했다.

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GPU를 이용한 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정의 계산가속 (Acceleration of Anisotropic Elastic Reverse-time Migration with GPUs)

  • 최형욱;설순지;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권2호
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    • pp.74-84
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    • 2015
  • 탄성 거꿀 참반사 보정(elastic reverse-time migration)을 통해 물리적으로 의미가 있는 영상을 얻기 위해서는 탄성 파동방정식(elastic wave equation)을 통해 재구성된 벡터 파동장(reconstructed vector wavefield)으로부터 P파와 S파를 분리하는 파분리 알고리듬이 필요하다. 그리고 이방성을 고려한 탄성 거꿀 참반사 보정으로의 확장을 위해서는 이방성을 고려한 탄성 모델링 알고리듬 뿐만 아니라 이방성을 고려한 파분리가 필요하다. 이방성 탄성매질에서의 파분리는 등방성 탄성매질에서 주로 이용하는 Helmholtz decomposition과는 달리 탄성매질의 수직 속도 및 이방성 계수에 따라 계산된 유사미분필터(pseudo-derivative filter)를 이용한다. 이 필터는 적용에 많은 계산이 필요하기 때문에 이 연구를 통해 많은 양의 병렬계산을 효율적으로 수행할 수 있는 GPU (Graphic Processing Unit)를 이용하여 이방성 파분리를 수행하는 알고리듬을 개발하였다. 또한 GPU를 이용해 파분리를 수행하는 알고리듬을 포함하고 MPI (Message-Passing Interface)를 이용하는 효율성 높은 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬의 검증을 위해 Marmousi-II 탄성모델을 기초로 수직 횡등방성(vertically transversely isotropy; VTI) 탄성모델을 구축하여 수치모형 실험을 수행해 다성분 합성탄성파탐사자료를 생성하였다. 이 합성탄성파 자료에 개발된 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 적용하여 GPU와 MPI를 효과적으로 이용한 계산속도 향상과 이방성 파분리에 의한 영상결과의 정확도 향상을 보여주었다.

그래프 분할 및 다중 프론탈 기법에 의거한 3차원 전자기장의 병렬 해석 (Parallel Computation on the Three-dimensional Electromagnetic Field by the Graph Partitioning and Multi-frontal Method)

  • 강승훈;송동현;최재원;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.889-898
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    • 2022
  • 본 논문에서는 3차원 전자기장의 병렬 해석 기법을 제안하였다. 시간 조화 벡터 파동 방정식 및 유한요소 기법에 기반한 전자기장 산란 해석이 수행되었으며, 모서리 기반 요소 및 2차 흡수 경계 조건이 도입되었다. 개발한 알고리즘은 유한요소망을 분할한 뒤 각 프로세서에 할당함으로써 요소별 수치적분 및 행렬 조립 과정의 병렬화를 달성하였다. 이때 부영역 생성을 위해 그래프 분할 라이브러리인 METIS가 도입되었다. 대형 희박행렬 방정식의 계산은 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산 라이브러리인 MUMPS를 통해 수행되었다. 개발된 프로그램의 정확도는 Mie 이론해 및 ANSYS HFSS 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 또한 사용된 프로세서 수에 따른 가속 지표를 측정하여 확장성을 확인하였다. 완전 전기 도체 구, 등·이방성 유전체 구 및 유도탄 예제 형상에 대한 전자기장 산란 해석이 수행되었다. 개발된 프로그램의 알고리즘은 추후 유한요소 분할 및 합성법에 활용될 예정이며, 더욱 확장된 병렬 연산 성능을 목표하고자 한다.