Two-layer aquifer system with fractional flow dimension is composed of contiguous two layers: Layer 1 (lower layer) and Layer 2 (upper layer) with different permeability and specific storage each other. For this aquifer system, we assume that groundwater flow originates only from Layer 1 on the pumping well. The aquifer system considers wellbore storage and skin effects on the pumping well. Dimensionless drawdown curves for different flow dimensions are analyzed for different lambda (λ, crossflow coefficient) values, kappa ($textsc{k}$, permeability ratio between Layer 1 and Layer 2) values and omega ($\omega$, storativity ratio between Layer 1 and Layer 2) values. The curves for Layer 1 and Layer 2 show characteristic trend each other.
우리가 일반적으로 다루는 많은 대상들은 대부분 복잡하고 불규칙적인 형태를 지니고 있다. 이로 인해 보통 사용하는 미분연산자와 같은 전통의 수학적 기법들은 경우에 따라 심각한 불량 문제(ill-posed problem)를 야기하여 부정확한 결과를 나타내기도 한다. 이의 해결을 위해 전처리 과정으로 평활화를 위한 여러 가지 mean filter를 사용하기도 한다. 그렇지만 원 자료가 근본적으로 복잡한 경우 위 과정으로 오히려 중요 정보가 소실될 수도 있다. 이에 본 논문에서는 먼저 전처리로서 흔히 사용되는 각종 평균필터 대신 손실을 최소화하면서 곡면의 부드러움(smoothness)을 유도할 수 있는 접평면 접근 방식을 이용하고. 아울러 대상 영상의 복잡도에 연동한 프랙탈 차원을 적용하여 보다 효과적으로 영상의 경계를 추출하고자 했다.
The analysis of distribution line faults is essential to the proper protection of power system. A high impedance fault(HIF) dose not make enough current to cause conventional protective device operating, so it is well known that undesirable operating conditions and certain types of faults on electric distribution feeders cannot be detected by using conventional protection system. In this paper, we prove that the nature of the high impedance faults is indeed a deterministic chaos, not a random motion. Algorithms for estimating Lyapunov spectrum and the largest Lyapunov exponent are applied to various fault currents detections in order to evaluate the orbital instability peculiar to deterministic chaos dynamically, and fractal dimensions of fault currents which represent geometrical self-similarity are calculated. Wavelet transform analysis is applied the time-scale information to fault signal. Time-scale representation of high impedance faults can detect easily and localize correctly the fault waveform.
Previous studies on high impedance faults assumed that the erratic behavior of fault current would be random. In this paper we prove that the nature of the high impedance faults is indeed a deterministic chaos not a random motion. Algorithms for estimating Lyapunov spectrum and the largest Lyapunov exponent are applied to various fault currents in order to evaluate the orbital instability peculiar to deterministic chaos dynamically and fractal dimensions of fault currents which represent geometrical self-similarity are calculated. In addition qualitative analysis such a s phase planes Poincare maps obtained from fault currents indicate that the irregular behavior is described by strange attractor.
본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리 기반 시뮬레이션 알고리즘보다 빠른 번개 경로 생성 알고리즘을 제시한다. 절연 파괴 현상을 물리적으로 접근한 Dielectric Breakdown Model을 사용하고, 전위장(Electric potential field)의 특징을 빠르게 근사하여 번개의 경로를 생성하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 장애물이 있는 복잡한 장면에서 번개가 장애물을 회피하는 가이드 경로 방법을 제시한다. 마지막으로, 번개 잔가지의 두께와 밝기의 물리적 특성을 고려하여 빠르고 사실적인 번개를 렌더링한다. 본 논문에서 제시한 번개 경로는 약 1.56의 프랙탈 차원(Fractal dimension)을 가져 자연 현상의 번개와 유사한 결과를 보여주고, 기존의 물리 기반 알고리즘에 비해 월등히 빠르게 경로를 생성한다. 다만, 실시간 게임에 적용 가능한 성능을 위한 추가 적인 작업이 필요하고, 향후 GPU를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다.
균열암반 이중대수층 (1대수층과 2대수층)내 지하수흐름을 모식화한 프락탈모델이 개발되었다 이때 양수정내 지하수유입은 1대수층에서만 유래한다. 본 모델은 우물저장과 우물손실을 고려할 수 있어서 양수초기의 지하수위 변화를 정확하게 파악할 수 있는 잇점이 있다. 여러 가지 유동차원에 대해서, 1대수층의 수리전도도가 2대수층보다 더 크고, 비저유율이 2대수층보다 더 낮은 경우 (case 1)와 1대수층의 수리전도도가 2대수층보다 더 작고, 비저유율이 2대수층보다 더 큰 경우 (case 1)에 대해서 표준곡선을 작성하였으며, 이들 곡선의 특성을 분석하였다. 본 모델은 양수정과 관측정의 수위하강이 서로 다른 거동을 보여주는 양수시험자료를 해석하는데 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.
본 논문에서는 Sierpinski 프랙탈 구조를 이용하여 이중 대역에서 동작하는 배열 안테나를 제안하였다. 거울 대칭 형태의 $2{\times}2$ 배열 구조는 상부 $1{\times}2$ 배열과 하부 $1{\times}2$ 배열 간에 $180^{\circ}$ 위상차를 인가하면 cellular 대역과 WCDMA 대역에서 broadside 방향으로 복사 패턴을 형성한다. 따라서, 동위상 급전 회로를 적용하기 위해 배열 구조에서 상부와 하부 배열 간에 패치와 그라운드의 위치를 변경하여 위상 반전 구조를 구현하였다. 배열 안테나는 $28{\times}30{\times}5\;cm^3$의 크기를 가지며, -10 dB 반사 손실 대역은 1차 대역에서 855~1,380 MHz(47 %), 2차 대역에서 1,770~2,330 MHz(27 %)이다. 이득은 1차 대역에서 9.06~12.44 dBi, 2차 대역에서 11.76~14.84 dBi이다. 1,100 MHz에서 x-z 평면의 반전력 빔 폭은 $57^{\circ}$, y-z 평면의 반전력 빔 폭은 $46^{\circ}$이고, 2,050 MHz에서는 각각 $43^{\circ}$와 $28^{\circ}$이다.
A theoretical method is described to simulate the propagation of turbulent premixed flames in a closed vessel. The objective is to develop and test an efficient technique to predict the propagation speed of flame as well as the geometric structure of the flame surfaces. Flame is advected by the statistically generated turbulent flow field and propagates as a wave by solving twodimensional Hamilton-Jacobi equation. In the simulation of the unburned gas flow field, following turbulence properties were satisfied: mean velocity field, turbulence intensities, spatial and temporal correlations of velocity fluctuations. It is assumed that these properties are not affected by the expansion of the burned gas region. Predictions were compared with existing experimental data for flames propagating in a closed vessel charged with hydrogen/air mixture with various turbulence intensities and Reynolds numbers. Comparisons were made in flame radius growth rate, rms flame radius fluctuations, and average perimeter and fractal dimensions of the flame boundaries. Two dimensional time dependent simulation resulted in correct trends of the measured flame data. The reasonable behavior and high efficiency proves the usefulness of this method in difficult problems of flame propagation such as in internal combustion engines.
Bu, Jingwu;Chen, Xudong;Liu, Saisai;Li, Shengtao;Shen, Nan
Computers and Concrete
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제22권3호
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pp.291-303
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2018
As the concept of "sponge city" is proposed, the pervious concrete for permeable pavement has been widely used in pavement construction. This paper aims at investigating the dynamic behavior and energy evolution of pervious concrete under impact loading. The dynamic compression and split tests are performed on pervious concrete by using split Hopkinson pressure bar equipment. The failure criterion on the basis of incubation time concept is used to analyze the dynamic failure. It is demonstrated that the pervious concrete is of a strain rate sensitive material. Under high strain rate loading, the dynamic strength increases while the time to failure approximately decreases linearly as the strain rate increases. The predicted dynamic compressive and split tensile strengths based on the failure criterion are in accordance with the experimental results. The total damage energy is found to increase with the increasing of strain rate, which means that more energy is needed to produce irreversible damage as loading rate increases. The fractal dimensions are observed increases with the increasing of impact loading rate.
Influenced by various mining activities, fractures in rock masses have different densities, set numbers and lengths, which induce different mechanical properties and failure modes of rock masses. Therefore, precisely expressing the failure criterion of the fractured rock influenced by coal mining is significant for the support design, safety assessment and disaster prevention of underground mining engineering subjected to multiple mining activities. By adopting PFC2D particle flow simulation software, this study investigated the propagation and fractal evolution laws of the micro cracks occurring in two typical kinds of rocks under uniaxial compressive condition. Furthermore, it calculated compressive strengths of the rocks with different confining pressures and box-counting dimensions. Moreover, the quantitative relation between the box-counting dimension of the rocks and the empirical parameters m and s in Hoek-Brown strength criterion was established. Results showed that with the increase of the strain, the box-counting dimension of the rocks first increased slowly at the beginning and then exhibited an exponential increase approximately. In the case of small strains of same value, the box-counting dimensions of hard rocks were smaller than those of weak rocks, while the former increased rapidly and were larger than the latter under large strain. The results also presented that there was a negative correlation between the parameters m and s in Hoek-Brown strength criterion and the box-counting dimension of the rocks suffering from variable mining activities. In other words, as the box-counting dimensions increased, the parameters m and s decreased linearly, and their relationship could be described using first order polynomial function.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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