• 제목/요약/키워드: generalized Euler process

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GENERALIZED EULER PROCESS FOR SYSTEMS OF NONLINEAR DIFFERENTIAL EQUATIONS

  • Yu, Dong-Won
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제7권3호
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    • pp.941-958
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    • 2000
  • Euler method is generalized to solve the system of nonlinear differential equations. The generalization is carried out by taking a special constant matrix S so that exp(tS) can be exactly computed. Such a matrix S is extracted from the Jacobian matrix of the given problem. Stability of the generalized Euler process is discussed. It is shown that the generalized Euler process is comparable to the fourth order Runge-Kutta method. We also exemplify that the important qualitative and geometric features of the underlying dynamical system can be recovered by the generalized Euler process.

다물체의 기구해석 및 동적거동해석을 위한 오일러 매개변수의 교정방법 (An Euler Parameter Updating Method for Multibody Kinematics and Dynamics)

  • 김성주;배대성;최창곤;양성모
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.9-17
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    • 1996
  • This paper develops a sequential updating method of the Euler parameter generalized coordinates for the machine kinematics and dynamics, The Newton's method is slightly modified so as to utilize the Jacobian matrix with respect to the virtual rotation instead of this with repect to the Euler parameters. An intermediate variable is introduced and the modified Newton's method solves for the variable first. Relational equation of the intermediate variable is then solved for the Euler parameters. The solution process is carried out efficiently by symoblic inversion of the relational equation of the intermediate variable and the iteration equation of the Euler parameter normalization constraint. The proposed method is applied to a kinematic and dynamic analysis with the Generalized Coordinate Partitioning method. Covergence analysis is performed to guarantee the local convergence of the proposed method. To demonstrate the validity and practicalism of the proposed method, kinematic analysis of a motion base system and dynamic analysis of a vehicle are carried out.

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HIGHER ORDER GALERKIN FINITE ELEMENT METHOD FOR THE GENERALIZED DIFFUSION PDE WITH DELAY

  • LUBO, GEMEDA TOLESSA;DURESSA, GEMECHIS FILE
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제40권3_4호
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    • pp.603-618
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    • 2022
  • In this paper, a numerical solution of the generalized diffusion equation with a delay has been obtained by a numerical technique based on the Galerkin finite element method by applying the cubic B-spline basis functions. The time discretization process is carried out using the forward Euler method. The numerical scheme is required to preserve the delay-independent asymptotic stability with an additional restriction on time and spatial step sizes. Both the theoretical and computational rates of convergence of the numerical method have been examined and found to be in agreement. As it can be observed from the numerical results given in tables and graphs, the proposed method approximates the exact solution very well. The accuracy of the numerical scheme is confirmed by computing L2 and L error norms.

기호방정식을 이용한 3차원 연쇄기구 운동해석의 일반화 (Generalized Kinematic Analysis for the Motion of 3-D Linkages using Symbolic Equation)

  • 김호룡
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.102-109
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    • 1986
  • 본 연구에서는 앞의 여러 연구자들이 시도한 3차원 연쇄기구의 운동해석법을 비교 검토하고, 이중 기호방정식을 이용하여 3차원 연쇄기구의 운동해석을 일반화 하고져 한다. 또 품질향상, 대량생산(mass production) 및 생산가 절하를 위해 만족시키기 위해, 기본해석모델인2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 복잡화 되고 있는 현대 기계의 운동요구를 만족시키기 위해, 기본해석모델인 2차원 연쇄기구에서 3차원연쇄기구로 정밀화 하면서, 가능한 모든 3차원 연쇄기구의 운동을 해석 하기 위한 일반해석법을 개발하므로써 해석을 일반화 시키고, 그것을 컴퓨터로 시뮬레이션하여 운동해석을 신빙성있고 신속하게 수행토록 하며, 컴퓨터 결과를 실제모형 즉 구면 4-R 연쇄기구, R-S-S-R 기구 및 3C-R 기구등을 제작하여,실제결과와 비교 검토하므로써 개발된 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증 비교 검토하므로써 일반운동해석법의 타당성을 실험적으로 입증하려 한다.

NLL과 GMM을 중심으로 한 확산모형 추정법 비교 (Comparison Study on the Performances of NLL and GMM for Estimating Diffusion Processes)

  • 김대균;이윤동
    • 응용통계연구
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    • 제24권6호
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    • pp.1007-1020
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    • 2011
  • 현대금융공학에 있어서 확산모형은 중요한 역할을 담당하고 있다. 다양한 형태의 확산모형이 제안되어왔고 현실에 응용되어 왔다. 확산모형을 이용하여 금융자료를 분석하기 위하여는 확산모형의 모수를 추정하는 것이 필수불가결한 단계이다. 이들 모수에 대한 다양한 추정방법들이 제안되어 왔고, 많은 연구에서 이러한 추정방법들이 갖는 성질에 대하여 연구되어져왔다. 이 연구에서는 그 적용방법이 단순하여 가장 자주 사용되는 것으로 알려진, 오일러 근사법과 신국소근사법(NLL) 그리고 일반화 적률법(GMM)과 같은 세 가지 추정방법들에 대한 통계적 성질을 검토하게 될 것이다. 모의실험연구를 통하여 오일러근사법이나 NLL방법이 GMM 방법에 비하여 훨씬 좋은 성질을 가지고 있음을 보이게 된다. 특히 GMM은 적용방법이 단순할 뿐만 아니라 강건성(robustness)이라는 좋은 성질을 가지고 있는 것으로 알려져 있어서 많은 연구에서 매우 자주 사용되는 추정방법이다. 그러나 본 연구에서 확인해 본 바와 같이 GMM은 그 사용법이 오히려 더욱 단순한 NLL이나 오일러방법에 비하여 열등한 통계적 성질을 보여주고 있었다. 특히나 확산계수에 추정모수가 포함된 경우에 GMM은 매우 좋지 못한 성질을 보이게 된다.

Implicit 수치적분 방법을 이용한 조립토에 관한 구성방정식의 수행 (Implicit Numerical Integration of Two-surface Plasticity Model for Coarse-grained Soils)

  • 최창호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권9호
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    • pp.45-59
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    • 2006
  • 탄소성 구성방정식은 주로 미분방적식(rate equation)으로 이루어져 있기 때문에 유한요소법 등을 이용한 지반구조물 해석시 미분방정식들에 대한 수치적분을 수행할 수 있는 방법이 필요하다. 구조물의 거동을 해석할시 미분방정식들을 위한 적분방법은 해석결과의 정확성과 유한요소법 모델링의 안전성에 큰 영향을 미치고 있다. 본 논문에서는 최근에 개발되어 사용되고 있는 흙에 관한 구성모델인 "Two-surface soil plasticity model (Manzari and Dafalias 1997)"을 Implicit return-mapping 수치적분방법을 이용하여 실행하는 과정을 제시한다. 본 연구에서 사용된 수치적분방법은 Closest-Point-Projection Method(CPPM) 방법으로 탄성 예측자-소성 교정자(elastic predictor-plastic corrector) 개념을 Implicit Backward Euler방법으로 체계화 시킨 알고리듬이다. 본 연구에서 수행한 "Two-surface soil plasticity model"은 조립토의 비선형거동을 해석하며, Bounding surface 개념 및 비선형 등방경화와 이동경화법칙을 사용하는 모델이다. 본 연구는 CPPM 방법이 정확하고 안정되며 유용한 수치적분을 수행할 수 있는 알고리듬이라는 것을 제시한다. 또한, CPPM 알고리듬은 구성방정식의 해를 반복적으로 해석하는 동안 "Consistent tangent operator $d{\sigma}/d{\varepsilon}$"를 제공하므로, 비선형 유한요소 해석이 2차(quadratic convergence rate)의 수렴 조건을 만족하는데 기여한다는 것을 보여준다.