• 제목/요약/키워드: finite difference time domain

검색결과 462건 처리시간 0.022초

Sloshing Flows in Ship Tanks

  • Kim, Yonghwan;Shin, Yung-Sup
    • Journal of Ship and Ocean Technology
    • /
    • 제4권3호
    • /
    • pp.21-32
    • /
    • 2000
  • In the present paper, the sloshing flow in the liquid holds of a large tanker is simulated using a numerical method. In the fluid domain, the three-dimensional Navier-Stokes equation with free surface is solved using a finite difference method, and the realistic shapes of multi holds are modeled including the internal members. The time-history of the tank motion is obtained using a time-domain program for ship motion. In order to computer the impulsive pressures on internal structures, a concept of buffer zone is adopted near the tank ceiling during impact occurrence. This study demonstrates that the global fluid motion in the multi liquid holds of ships and FPSO's can be simulated using the numerical method and the corresponding local pressure can be predicted with reasonable accuracy.

  • PDF

U-Slot 패치를 이용한 광대역 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Wideband Antenn as using U-Slot Patches)

  • 김원배
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
    • /
    • 제54권3호
    • /
    • pp.180-185
    • /
    • 2005
  • Microstrip antennas generally have a lot of advantages that are thin profile, lightweight, low cost, and conformability to a shaped surface application with integrated circuitry. In addition to military applications, they have become attractive candidates in a variety of commercial applications such as mobile satellite communications, the direct broadcast system (DBS), global positioning system (GPS), and remote sensing. Recently, many of the researches have been achieved for improving the impedance bandwidth of microstrip antennas. The basic form of the microstrip antenna, consisting of a conducting patch printed on a grounded substrate, has an impedance bandwidth of $1\~2\%$. For improvement of narrow bandwidth of microstrip patch, we were designed U-slot microstrip patch antenna in this paper. This antenna had wide bandwidth for all personal communication services (PCS) and IMT-2000. For the design of U-slot microstrip patch antenna using a finite difference time domain(FDTD) method. This numerical method could get the frequency property of U-slot patch antenna and the electromagnetic fields of slots.

FDTD방법을 이용한 마이크로웨이브오븐의 전자파 해석 및 부하의 열해석 (Analysis of the electromagnetic fields in microwave cavities and the temperature fields in loads using Finite-Difference Time Domain method)

  • 조성호;이영민;김현정;강형주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
    • /
    • pp.2459-2461
    • /
    • 1999
  • FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법을 이용하여 마이크로웨이브 오븐 내부 전자파를 해석하였고, 열전달방정식을 이용하여 부하의 열 분포를 해석하였다. 다양한 형태의 오프닝구조를 갖는 캐비티에 관하여 수치계산을 수행하였고, 서로 다른 종류의 부하가 존재할 때 부하의 온도 분포가 어떻게 변화하는지 알아보았다. 또한 마그네트론의 안테나와 캡이 존재하는 실제 웨이브가이드를 모델링하여 수치 계산한 후, 적외선사진에 의한 부하의 온도분포와 비교하였다.

  • PDF

유한차분 시간영역법을 이용한 갭 결합 마이크로 스트립 패치안테나의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Gap Coupled Microstrip Patch Antenna using the FDTD method)

  • 신호섭
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.389-393
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 유한차분 시간영역법(Finite Difference Time Domain method)을 이용하여 단일 패치를 갖는 마이크로스트립 안테나와 2개의 패치를 갖는 광대역 갭 결합 마이크로스트립 패치안테나를 설계 및 해석하였다. 반사파를 최소로 하기 위해 Mur의 2차 흡수경계조건을 적용하였다. 이 안테나의 구동패치의 길이와 폭, 기생패치의 길이와 폭, 구동패치와 기생패치의 간격 등에 의한 반사손실, 전압정재파비, 입력 임피던스 등의 주파수 응답 특성을 해석하여 최적의 광대역 안테나의 설계치를 보여 주었고 이로부터 복사패턴을 제시하였다. 또한 광대역 안테나 특성이 일어나는 원인을 분석하였다.

  • PDF

Visible Wavelength Photonic Insulator for Enhancing LED Light Emission

  • Ryoo, Kwangki;Lee, Jeong Bong
    • Journal of information and communication convergence engineering
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.50-55
    • /
    • 2015
  • We report design and simulation of a two-dimensional (2D) silicon-based nanophotonic crystal as an optical insulator to enhance the light emission efficiency of light-emitting diodes (LEDs). The device was designed in a manner that a triangular array silicon photonic crystal light insulator has a square trench in the middle where LED can be placed. By varying the normalized radius in the range of 0.3-0.5 using plane wave expansion method (PWEM), we found that the normalized radius of 0.45 creates a large band gap for transverse electric (TE) polarization. Subsequently a series of light propagation simulation were carried out using 2D and three-dimensional (3D) finite-difference time-domain (FDTD). The designed silicon-based light insulator device shows optical characteristics of a region in which light propagation was forbidden in the horizontal plane for TE light with most of the visible light spectrum in the wavelength range of 450 nm to 600 nm.

콘크리트 내부 탐사를 위한 전자기파의 2차원 모델링 (2-D Modeling of Electromagnetic Waves for the Probing of Concrete)

  • 조윤범;임홍철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
    • /
    • pp.18-23
    • /
    • 2000
  • The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for concrete structures. Numerical modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measurement results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite difference-time domain (FD-TD) method is used to simulate electromagnetic wave propagation through concrete specimens. Three concrete specimens with a 19.1 mm rebar embedded at 40 mm, 60 mm, and 80 mm depth are modeled in 3-dimension. As results, 2-D image processing scheme of modeling data has been developed and applied to the imaging of steel bars inside concrete.

  • PDF

시간 영역 유한 차분법을 이용한 마이크로스트립 구조의 풀-웨이브 해석 (Full-Wave Analysis of Microstrip Structures by Time-Domain Finite Difference (TDFD) Method)

  • 김동욱;홍성철;이기로
    • 전자공학회논문지A
    • /
    • 제29A권7호
    • /
    • pp.31-38
    • /
    • 1992
  • In this paper, numerical analysis package using Time-Domain Finite Difference (TDFD) method is developed to solve the initial value problem of Maxwell's equation and applied to several microstrip structures. TDFD allows us to show graphically the evolution of the crosswalk between microstrip lines. Moreover, we can obtain transmission line parameters and scattering parameters through Fourier transform of TDFD results in easy and efficient ways. TDFD is successfully applied to :1) wide band electromagnetic wave propagation along the single microstrip line, 2) crosswalk analysis between two microstrip lines, and 3) three metal line side-coupled filter. Our results show much better agreement with other theoretical experimental results reported in the literature. Thus we expect that TDFD is very useful to designing MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit).

  • PDF

유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트의 두께측정과 철근위치 탐사를 위한 전자기파 전파 모델링 (A Study on Using Finite Difference-Time Domain Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination and Rebar Detection in Concrete Specimens)

  • 임홍철;조윤범
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.639-648
    • /
    • 1999
  • 레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100㎜로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%∼0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

  • PDF

FDTD 방법을 이용한 2차원 황자 크리스탈의 밴드 구조와 분산 곡선의 계산 (Calculation of band structures and dispersion surfaces in two-dimensional photonic crystals using the FDTD method)

  • 홍수완;김창모;정교방
    • 한국광학회지
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.479-484
    • /
    • 2001
  • 광자 크리스탈의 광자 밴드갭이나 비정상적인 광 분산 현상 등의 특성을 분석하려면 광자 크리스탈 구조에 따른 밴드 구 조와 분산 곡선의 계산이 필요하다. 본 논문에서는 시간 영역에서의 계산 방법인 Finite-Difference Time-Domain방법과 주기적 경계 조건을 이용하여 밴드 구조와 분산 곡선을 계산하였으며, 몇 가지 간단한 2차원 크리스탈 구조에 대하여 그 계산 결과를 제시하였다. 또한 밴드갭 내부에 존재하고, 공간적으로 지역화된 디펙트 모드를 계산하였다.

  • PDF

終端板 프로브와 동조 포스트가 포함된 동축선 對 캐비티 필터의 시간영역 유한차분법에 의한 해석 (An Analysis of a Coaxial-to-Cavity Filter Including a Discended Probe and a Tuning Post by Finite Difference Time Domain Method)

  • 백락준;허문만;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.378-385
    • /
    • 1998
  • 본 논문에서는 종단판 프로브와 동조 포스트가 포함된 동축선 대 캐비티 필터의 특성을 3차원의 시간영역 유한차분(3-D FDTD) 방법에 의해서 계산하였다. 이 필터는 캐비티 안으로 삽입된 동축선의 내부도체가 복사체 역학을 하며, 사각혀 ㅇ동조 포스트의 높이에 의해서 공진주파수를 결정하게 되는 구조이다. 이러한 필터 특성의 계산값과 실제 제작된 필터의 측정값을 비교하여 이 해석 방법의 유용성을 확인하였다.

  • PDF