• 제목/요약/키워드: numerical simultaneous solution

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이중빔 옵셋안테나 해석 (The Analysis of Dual Beam Offser-fed Dish Antenna)

  • 박경환;이행선;양군백;강동균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1247-1257
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    • 2000
  • 옵셋 안테나 (offset-fed dish antenna)를 분석한다. DBS 수신안테나로서 널리 사용되는 옵셋 안테나는 비대칭, 개방형 구조 때문에 해석이 어렵다. 본 논문에서는 푸리에 변환 방법과 Physical Optics를 이용하여 옵셋 반사판과 피드 혼 개구면으로부터의 방사 전계에 대한 정확한 성공적으로 유도하였다. 또한 반사판의 지경, 촛점거리, 단면 등 모든 다양한 구조적 환경에서 해석할 수 있도록 여러 구조 인자를 가진 해를 도출하였다. 이를 이용하여 한 개의 반사판에 어려 개의 혼을 배치시킨 다중 빔 안테나를 분석하고, 특히 동경 116$^{\circ}$의 무궁화위성 (중계기출력 59dBW)과 동경 139$^{\circ}$로 계획되어 있는 Orion 위성 (중계기출력 54dBW)로부터 동시에 수신할 수 있는 안테나를 고찰한다.

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조선시대의 산학서 <구일집>의 내용 분석 및 교육적 활용 방안 탐구 (Analysis on Gu-il-jip, the mathematical book of Chosun dynasty and its pedagogical applications)

  • 장혜원
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제13권4호
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    • pp.429-446
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    • 2003
  • <구일집>은 9장으로 이루어진 조선 후기의 대표적인 산학서이다. 473개 이상의 문제와 그에 대한 풀이가 주를 이루는 이 책의 내용을 분석함으로써 당시의 전문 산학 자에 의한 수학적 활동을 음미할 수 있다 그 중, 측정 단위와 소수 표기, 원주율 및 원의 넓이와 구의 부피, 거듭제곱 명명법, 계산 도구인 산대의 이용, 남거나 모자라는 양에 대한 계산법인 영부족술, 연립방정식의 해법인 방정술, 다항식의 표기법인 천원술, 고차방정식의 해법인 개방술 등은 오늘날의 수학 지식 및 방법과 비교할 때 특히 주목할 만하다. 이러한 분석에 기초하여 학교 수학에서의 교육적 활용 가능성을 타진해 본다.

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전기 임피던스 단층촬영법에서 SPSA를 이용한 영상복원 (SPSA Approach to Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomograhpy)

  • 김호찬;부창진;이윤준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.23-28
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    • 2004
  • 전기 임피던스 단층촬영법(electrical impedance tomography, EIT)은 미지의 내부 저항률 분포를 갖는 물체 주위에 특수하게 제작된 전극을 여러 개 배치하고 적절하게 설계된 전류를 주입하여 이에 따른 인가전압을 물체 경계에서 측정한 후 이를 근거로 EIT의 영상복원 알고리즘에서 물체 내부의 미지의 저항률 분포를 재구성하는 기술이다. 전기 임피던스 단층촬영법의 영상복원 과정은 비선형 방정식으로 기술되며, 그 해석적인 해를 구하기가 매우 어려우므로 수치적인 방법으로 근사해를 구한다. 본 논문에서는 EIT 영상복원 방법으로 동시 인자변환 확률적 근사화(simultaneous perturbation stochastic approximation, SPSA) 방법을 제안한다. SPSA 방법을 이용한 EIT 영상복원의 성능을 컴퓨터시뮬레이션을 통해 살펴보고 기존의 mNR 방법에 의해 얻어진 결과와 비교 분석하도록 한다.

Performance Enhancement of a Low Speed Axial Compressor Utilizing Simultaneous Tip Injection and Casing Treatment of Groove Type

  • Taghavi-Zenouz, Reza;Behbahani, Mohammad Hosein Ababaf
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권1호
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • Performance of a low speed axial compressor is enhanced through a proper configuration of blade row tip injection and casing treatment of groove type. Air injectors were mounted evenly spaced upstream of the blade row within the casing groove and were all aligned parallel to the compressor axis. The groove, which covers all the blade tip chord length, extends all-round the casing circumference. Method of investigation is based on solution of the unsteady form of the Navier-Stokes equations utilizing $k-{\omega}$ SST turbulence model. Extensive parametric studies have been carried out to explore effects of injectors' flow momentums and yaw angles on compressor performance, while being run at different throttle valve setting. Emphasis has been focused on situations near to stall condition. Unsteady numerical analyses for untreated casing and no-injection case for near stall condition provided to discover two well-known criteria for spike stall inception, i.e., blade leading edge spillage and trailing edge back-flow. Final results showed that with only 6 injectors mounted axially in the casing groove and at yaw angle of 15 degrees opposite the direction of the blade row rotation, with a total mass flow rate of only 0.5% of the compressor main flow, surprisingly, the stall margin improves by 15.5%.

연소파 로켓 점화기의 T형 분기관내 데토네이션파 전파 (Detonation Wave Propagation Through a T-type Branch Tube in Combustion Wave Rocket Igniter)

  • 최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.221-224
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    • 2003
  • T-분기관을 전파하는 데토네이션 파에 대한 수치적 연구가 수행되었다. T-분기관은 데토네이션 파를 이용하여 여러 개의 연소기를 점화시키는 연소파 점화기라는 새로운 로켓 점화체계의 핵심 부분이다. Euler 방정식과 Induction parameter 방정식이 지배방정식으로 이용되었으며 반응 항은 상세 반응 기구로 얻어진 화학 반응 데이터베이스로부터 모델 되었다. 연계된 방정식의 풀이에는 2차 정확도의 내재적 시간적분과 3차 정확도의 TVD 알고리즘이 이용되었다. 2백만 개를 초과하는 격자를 이용하여 붕괴와 재 점화를 포함하는 데토네이션파의 거동을 포착할 수 있었으며, 연소파 점화기 화염관의 설계 요소를 얻었다.

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심해 환경 하에서 내파 충격파를 받는 내압 선체의 동적 좌굴 평가 기법 (Dynamic Stability Assessment of Pressure Hull in Deep Sea against Implosion Pressure Pulse)

  • 노인식;조상래;조윤식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권4호
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    • pp.198-206
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    • 2020
  • In this study, the dynamic structural behavior of pressure vessels due to pressure pulse initiated by implosion of neighbouring airbacked equipments including Unmanned Underwater Vehicles (UUV), sensor system, and so on were dealt with for the structural design and safety assessment of pressure hulls of submarine. The dynamic buckling and collapse responses of pressure vessel in deep sea were investigated considering the effects of initial hydrostatic pressure and fluid-structure interactions. The governing equations for circular cylindrical shells were formulated theoretically assuming a relatively simple displacement fields and the derived nonlinear simultaneous ordinary differential equations were analysed by developed numerical solution algorithm. Finally, the introduced safety assessment procedures for the dynamic buckling behaviors of pressure hulls due to implosion pressure pulse were validated by comparing the theoretical analysis results with those of experiments for examples of simple cylinders.

비선형 정상파의 Fourier급수 해석 (Fourier Approximation of Nonlinear Standing Waves)

  • 전인식;안희도
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.219-224
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    • 1992
  • 이차원 비선형 정상파의 파낭포텐셜과 수면 파형곡선을 임의 계수를 갖는 Fourier 급수로 대치하고 그 계수를 지배방정식 및 경계조건으로부터 비롯되는 비선형 연립방정식의 Newton 해법에 의하여 결정하는 방법을 제시하였다. 해석결과의 유효성을 검증하기 위하여 본 교치분석을 재내의 4차 미소치 섭동기법과 비교하였으며, 또한 파형과 파염을 관측하기 위한 수리실험을 실시하여 그 결과를 수치해석결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토 결과, 본 해석 기법은 수심조건에 관계없이 비교적 큰 파형 경사에서도 정확한 해를 주는 것으로 나타났으며 또한 비선형성이 강한 정상파에서 파염곡선의 파봉부분에 일반적으로 나타나는 이중 돌출부를 잘 예측함으로써 그 타당성을 입증하였다.

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Theoretical Modeling of Oscillation Characteristics of Oscillating Capillary Tube Heat Pipe

  • Bui, Ngoc-Hung;Kim, Jong-Soo;Jung, Hyun-Seok
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제11권1호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • The examinations of the operating mechanism of an oscillating capillary tube heat pipe (OCHP) using the visualization method revealed that the working fluid in the OCHP oscillated to the axial direction by the contraction and expansion of vapor plugs. The contraction and expansion were due to the formation and extinction of bubbles in the evaporating and condensing part, respectively The actual physical mechanism, whereby the heat which was transferred in such an OCHP was complex and not well understood. In this study, a theoretical model of the OCHP was developed to model the oscillating motion of working fluid in the OCHP. The differential equations of two-phase flow were applied and simultaneous non-linear partial differential equations were solved. From the analysis of the numerical results, it was found that the oscillating motion Of working fluid in the OCHP was affected by the operation and design conditions such as the heat flux, the charging ratio of working fluid and the hydraulic diameter of flow channel. The simulation results showed that the proposed model and solution could be used for estimating the operating mechanism in the OCHP.

Symbolic computation and differential quadrature method - A boon to engineering analysis

  • Rajasekaran, S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제27권6호
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    • pp.713-739
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    • 2007
  • Nowadays computers can perform symbolic computations in addition to mere number crunching operations for which they were originally designed. Symbolic computation opens up exciting possibilities in Structural Mechanics and engineering. Classical areas have been increasingly neglected due to the advent of computers as well as general purpose finite element software. But now, classical analysis has reemerged as an attractive computer option due to the capabilities of symbolic computation. The repetitive cycles of simultaneous - equation sets required by the finite element technique can be eliminated by solving a single set in symbolic form, thus generating a truly closed-form solution. This consequently saves in data preparation, storage and execution time. The power of Symbolic computation is demonstrated by six examples by applying symbolic computation 1) to solve coupled shear wall 2) to generate beam element matrices 3) to find the natural frequency of a shear frame using transfer matrix method 4) to find the stresses of a plate subjected to in-plane loading using Levy's approach 5) to draw the influence surface for deflection of an isotropic plate simply supported on all sides 6) to get dynamic equilibrium equations from Lagrange equation. This paper also presents yet another computationally efficient and accurate numerical method which is based on the concept of derivative of a function expressed as a weighted linear sum of the function values at all the mesh points. Again this method is applied to solve the problems of 1) coupled shear wall 2) lateral buckling of thin-walled beams due to moment gradient 3) buckling of a column and 4) static and buckling analysis of circular plates of uniform or non-uniform thickness. The numerical results obtained are compared with those available in existing literature in order to verify their accuracy.

블록의 탑재 안전성을 위한 초기 평형 자세 탐색 방법 연구 (A Study on the Methods for Finding Initial Equilibrium Position of a Lifting Block for the Safe Erection)

  • 전도현;노명일;함승호;이혜원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권4호
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    • pp.297-305
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    • 2018
  • In a shipyard, block lifting is an important process in the production of ships and offshore structures. Block lifting is a sensitive process because lifting blocks have to be erected with exact positions and orientations. If we use a numerical method for the process, it is important to find tensions of wires and positions of equalizers to maintain the initial equilibrium position of the block. At this time, equations of motion of the block should be solved to calculate the initial equilibrium position of the block. Because the solving technique changes according to the number of equalizers, a suitable equation for the corresponding problem is required. In this study, three types of equations are proposed to find the initial equilibrium position of the block according to the number of equalizers. The Newton-Raphson's method is used to solve nonlinear simultaneous equations and the optimization method is used to determine the appropriate solution to the undetermined problem. To evaluate the applicability of the proposed methods, the dynamic simulations are performed using the tensions calculated from the proposed methods, and the results are discussed. The results show that the proposed methods can be effectively used to determine initial equilibrium position of the block for the block lifting.