• 제목/요약/키워드: green integral equation

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도파관내의 파동산란 해석에 있어서 Helmholtz방정식의 정적 한계에 관한 연구 (On the Static Limit of Helmholtz Equation for the Wave Scattering in a Waveguide)

  • Jung, Hyun-Kyo;Park, Kyung;Hahn, Song-Yop
    • 대한전기학회논문지
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    • 제41권1호
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    • pp.89-94
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    • 1992
  • In this paper, the static limit of Helmholtz equation is discussed for the analysis of wave scattering in a wave scattering in a waveguide. Boundary integral equation method is used to formulato the scattering process in the exterior of the scatterer and finite element method in the interior of the scatterer. And hybrid ray-mode method is used to provide the Green's function in the waveguide. The proposed algorithm is applied algarithm is applied to a sample problem with arbitrary scatterer in a waveguide. The results are compared with those of static analysis.

파중 진행하는 선박의 3차원 시간영역 운동해석 (3_D Time-Domain Analysis on the Motion of a Ship Advancing in Waves)

  • 홍도천;하태범;김대헌;송강현
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.164-168
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    • 2001
  • The motion of a ship advancing in regular waves is analyzed in the time-domain using the convolution integral of the radiation forces. The memory effect functions and infinite frequency added masses are obtained from the solution of the three dimensional improved Green integral equation in the frequency domain by making use of the Fourier transformation. The ship motions in regular waves have been calculated by both the time and frequency domain methods. It has been shown that they agree very well with each other. The present time-domain method can be used to predict the time histories of unsteady motions in irregular waves. It can also be used to calculate the hydrostatic and Froude-Krylov forces over the instantaneous wetted surface of the ship hull to predict large ship motions, in a practical sense, advancing in large amplitude waves.

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심해잠수정 모선의 A-프레임 시간영역 국부운동해석 (Numerical Study on the Local Motion of an A-frame for Deep Sea ROV Mother Ship in Irregular Waves)

  • 홍도천;이판묵
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.105-108
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    • 2003
  • The local motion at the top of an A-frame fixed on a research vessel for deep sea ROV floating in irregular waves is studied in the time-domain. The motion is analyzed in the time-domain using the convolution integral of the radiation forces. The memory effect functions and infinite frequency added masses are obtained from the solution of the three dimensional improved Green integral equation in the frequency domain by making use of the Fourier transformation.

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3 차원 시간영역 근사비선형 2 차경계요소법에 의한 선체의 대진폭 운동 및 파랑하중 계산 (Estimation of Large Amplitude Motions and Wave Loads of a Ship Advancing in Transient Waves by Using a Three Dimensional Time-domain Approximate Body-exact Nonlinear 2nd-order BEM)

  • 홍도천;홍사영;성홍근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.291-305
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    • 2010
  • A three-dimensional time-domain calculation method is of crucial importance in prediction of the motions and wave loads of a ship advancing in a severe irregular sea. The exact solution of the free surface wave-ship interaction problem is very complicated because of the essentially nonlinear boundary conditions. In this paper, an approximate body nonlinear approach based on the three-dimensional time-domain forward-speed free-surface Green function has been presented. The Froude-Krylov force and the hydrostatic restoring force are calculated over the instantaneous wetted surface of the ship while the forces due to the radiation and scattering potentials over the mean wetted surface. The time-domain radiation and scattering potentials have been obtained from a time invariant kernel of integral equations for the potentials which are discretized according to the second-order boundary element method (Hong and Hong 2008). The diffraction impulse-response functions of the Wigley seakeeping model advancing in transient head waves at various Froude numbers have been presented. A simulation of coupled heave-pitch motion of a long rectangular barge advancing in regular head waves of large amplitude has been carried out. Comparisons between the linear and the approximate body nonlinear numerical results of motions and wave loads of the barge at a nonzero Froude number have been made.

2차원 자유표면파 문제에서의 국소 유한요소법의 응용 (An Application of the Localized Finite Element Method to Two-dimensional Free Surface Wave Problems)

  • 길현권;배광준
    • 대한조선학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.9-18
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    • 1985
  • The numerical calculation for solving boundary-value problem related to potential flows with a free surface is carried out by application of the localized finite element method. Only forced motion of 2-D body in infinitely deep fluid is considered, although this schemes is equally applicable to any first order time-harmonic problems of similar nature. The infinite domain of the fluid is separated into the inner flow field and the outer flow field with common inter-surface boundary. The finite element method is applied to obtain the solution in the inner flow field and the Green functions are utilized to represent the solution in the outer flow field. At the inter-surface boundary, the continuity of the value of potential and the normal derivative of the potential(i.e. matching condition) is conserved. The present method has better computational efficiency than the previous LFEM and the integral equation method of Frank. This enhanced computational efficiency is presumably due to the fact that the present method gives a symmetric coefficient matrix and requires less computational time in calculating the influence coefficient matrix of Green function than the integral equation method. And the irregular frequency desen't exist because the uniqueness of the solution is assured by the such that the exact free surface condition is satisfied on the boundary of the localized finite element region(i.e. inner region). As an example of the above method, the hydrodynamic forces for the circular cylinder and the rectangular cylinders are calculated. In the computed results, the small number of singularity distribution segments($3{\sim}6$) give good result relative to Ursell's and Vugts'.

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비균질성 석출물 의 응력장 과 변형에너지 I (Stress Field and Deformation Energy of Inhomogeneous Preeipitates)

  • 최병익;엄윤용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.31-39
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    • 1985
  • 본 연구에서는 비등방성 기재 안에 있는 두개의 비등방성 구형석출물에 대한 보다 일반적인 해법이 다루어진다. Green함수와 석출물의 특성함수(characteristic function)을 이용하여 변형도에 대한 적분방정식이 유도되었으며, Taylor급수를 이용 한 근사해가 얻어졌다.이 방법은 어떠한 대칭성도 필요로 하지 않으므로 석출물의 크기나 재질 등이 서로 다른 경우에 적용될 수 있으며 급수전개하는 점을 옮김으로써 기존의 연구에서보다 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 또한 특성함수의 중첩이 가능 함을 이용하면 이 방법은 세개 또는 그 이상의 석출물을 갖는 계(system)에도 적용될 수 있다.

직접법을 이용한 Poisson 방정식 수치해법에 관하여 (A Numerical Analysis on the solution of Poisson Equation by Direct Method)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.62-71
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    • 1995
  • 비압축성 가정하에 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 비정상 점성유동을 수치해석하기 위해서는 매시간 단계에서 타원형 압력 Poisson 방정식의 해를 구해야 하며, 이에 많은 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 직접법을 이용하여 압력 Poisson 방정식을 수치해석하였으며, 분할수 증가에 따른 소요시간 문제를 다루었다. Green 정리를 압력 Poisson 방정식에 적용하면 주어진 문제는 경계치문제로 변환되고, convolution 형의 영역적분은 F.F.T.를 이용하여 계산시간을 단축할 수 있어, 직접법 이용시 소요시간은 경계치문제의 해를 구하는 데에 좌우된다. 직접법의 검증을 위하여 해석해를 알고 있는 경우에 대하여 수치해석하였고, 물체경계조건과 정합문제에 관하여 수치해석 하였는데. 분할수가 (n.n) 시 O($n^{3}$) 미만의 계산시간으로 수치해석할 수 있었다.

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Second Order Effect Induced by a Forced Heaving

  • Kim, Won-Joong;Kwon, Sun-Hong
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.12-21
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    • 2016
  • In this paper, the $2^{nd}$ order hydrodynamic force effect of heaving submerged circular cylinder is considered, with the linear potential theory. Boundary value problem (BVP) is expanded up to the $2^{nd}$ order by using of the perturbation method and the $2^{nd}$ order velocity potential is calculated by means of integral equation technique using the classical Green's function expressed in cylindrical coordinates. The method of solving BVP is based on eigenfunction expansions. With different cylinder heights and heaving frequencies, graphical results are presented. As a result of the study, the cause of oscillatory force pattern is analyzed with the occurrence of negative added mass when a top of the cylinder gets closer to the free surface.

무환히 긴 도체 스트립의 TE파 산란 특성 (Scattering Characteristics of the Infinite Strip Conductor for TE Waves)

  • 장재성;이상설
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.18-22
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    • 1989
  • 무한히 긴 도체 스트립 위에 TE파가 입사될때, 스트립에 유기되는 전류 분포를 계산한다. 스트립의 경계조건식을 공간 영역의 함수로 표시하면 convolution 적분을 포함하는 복잡한 식으로 나타난다. 그러나 그들의 주파수 영역으로 변환하면 전류밀도 함수와 Green함수의 곱으로 간단히 표시된다. 전류분포의 계산 결과는 본 연구에서 제시한 반복 끝내기 조건을 만족할 때 가장 좋은 결과를 보이고 있다.

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무한히 긴 도체 스트립의 TM파 산란 특성 (Scattering Characteristics of The Infinite Strip Conductor for TM Waves)

  • 장재성;이상설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.437-443
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    • 1988
  • 무한히 긴 도체 스트립 위에 TM파가 입사될 때, 스트립의 전류 분포를 계산한다. 스트립의 경계조건식을 공간영역의 함수로 표시하면 convolution 적분을 포함하는 복잡한 식으로 나타난다. 그러나 그들을 주파수 영역으로 변환하면 전류 및도 함수와 Green함수의 곱으로 간단히 표시된다. 반복 계산 결과는 본 연구에서 제시한 반복 끝내기 조건을 만족할 때에 가장 좋은 결과를 보이고 있다. 반복과정의 수렴 속도를 Kastner의 방법을 이용하여 증가시켰다. 스트립에 유도되는 전류 분포는 스트립 폭에 따라 크게 변화하고 있음을 확인하였다.

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