• Title/Summary/Keyword: three-dimensional integration

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A Far Field Solution of the Slowly Varying Drift Force on the Offshore Structure in Bichromatic Waves-Three Dimensional Problems

  • Lee, Sang-Moo
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • A far field approximate solution of the slowly varying force on a 3 dimensional offshore structure in gravity ocean waves is presented. The first order potential, or at least the far field form of the Kochin function, of each frequency wave is assumed to be known. The momentum flux of the fluid domain is formulated to find the time variant force acting on the floating body in bichromatic waves. The second order difference frequency force is identified and extracted from the time variant force. The final solution is expressed as the circular integration of the product of Kochin functions. The limiting form of the slowly varying force is identical to the mean drift force. It shows that the slowly varying force components caused by the body disturbance potential can be evaluated at the far field.

저속 압축성 유동에서 예조건화 방법을 이용한 수렴성 증진에 대한 연구 (A Study of Convergence Enhancement Using Preconditioning Methods at Two Dimensional Compressible Low Speed Flows)

  • 이재은;박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • It is well known that preconditioning methods are efficient for convergence acceleration at compressible low Mach number flows. In this study, the original Euler equations and three preconditioners nondimensionalized differently are implemented in two dimensional inviscid bump flows using the 3rd order MUSCL and DADI schemes as flux discretization and time integration respectively. The multigrid and local time stepping methods are also used to accelerate the convergence. The test case indicates that a properly modified local preconditioning technique involving concepts of a global preconditioning one produces Mach number independent convergence. Besides, an asymptotic analysis for properties of preconditioning methods is added.

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Asymptotic Expressions for One Dimensional Model of Hemodiafiltration

  • Chang, Ho-Nam;Park, Joong-Kon
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-14
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    • 1984
  • The asymptotic solution using the Tailor series has been given explicit form for the solute concentration and overall solute removal in hemodiafilter using one dimensional model. The numerical solutions have been calculated within 0.001% error by the Romberg integration method. Compared with the numerical solutions, the oneterm asymptotic solutions were found to be within 3% error for the condition > 3.0 and three-terms asymtotic solutions were required for the condition >0.7 where denotes measure of convection over diffusional transport and a the ratio of blood flow rate over dialysate flow rate.

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Performance Enhancement and Countermeasure for GPS Failure of GPS/INS Navigation System of UAV Through Integration of 3D Magnetic Vector

  • No, Heekwon;Song, Junesol;Kim, Jungbeom;Bae, Yonghwan;Kee, Changdon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제7권3호
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    • pp.155-163
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    • 2018
  • This study examined methods to enhance navigation performance and reduce the divergence of navigation solutions that may occur in the event of global positioning system (GPS) failure by integrating the GPS/inertial navigation system (INS) with the three-dimensional (3D) magnetic vector measurements of a magnetometer. A magnetic heading aiding method that employs a magnetometer has been widely used to enhance the heading performance in low-cost GPS/INS navigation systems with insufficient observability. However, in the case of GPS failure, wrong heading information may further accelerate the divergence of the navigation solution. In this study, a method of integrating the 3D magnetic vector measurements of a magnetometer is proposed as a countermeasure for the case where the GPS fails. As the proposed method does not require attitude information for integration unlike the existing magnetic heading aiding method, it is applicable even in case of GPS failure. In addition, the existing magnetic heading aiding method utilizes only one-dimensional information in the heading direction, whereas the proposed method uses the two-dimensional attitude information of the magnetic vector, thus improving the observability of the system. To confirm the effect of the proposed method, simulation was performed for the normal operation and failure situation of GPS. The result confirmed that the proposed method improved the accuracy of the navigation solution and reduced the divergence speed of the navigation solution in the case of GPS failure, as compared with that of the existing method.

MDO 프레임워크 개발을 위한 해석 코드 및 최적화 과정 통합에 관한 연구 (A Study on the Integration of Analysis Modules and the Optimization Process in the MDO Framework)

  • 조상오;이재우;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 설계 순기의 단축, 개발 비용의 절감, 제품 성능의 향상을 목적으로 하는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)의 적용이 가능한 프레임워크의 개발을 위하여 해석 자원의 통합 방안, 해석 및 최적화 과정의 관리 방안과 이를 위한 소프트웨어 구조를 제시하였다. 중앙집중식 DBMS(Data Base Management System)을 채택하였으며, 해석 코드의 통합 방안으로 DLL(Dynamic Link Library)을 이용하는 방법과 입출력 파일을 이용하는 방안을 제시하였다. 해석 및 최적화 과정과 데이터 흐름을 관리하는 방안으로 Graphic Programming의 개념을 도입하였다. 간단한 수치 예제와 삼차원 패널 코드를 이용한 항공기 날개의 형상 최적화에 적용하여 제시한 방안의 타당성을 검증하였다.

복합재료 파손 시 발생하는 음향방출의 3차원 유한요소 해석 (Three Dimensional FE Analysis of Acoustic Emission of Composite Plate)

  • 백승훈;박시형;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권5호
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

유한요소해석을 이용한 3 차원 전차선로의 동특성 분석 (Dynamic Analysis of a Three-dimensional Catenary System Using the Finite Element Method)

  • 이규호;조용현;정진태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권11호
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    • pp.1306-1313
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    • 2009
  • Dynamic and static behaviors of a three-dimensional catenary system for a high-speed railway are analyzed by using the finite element method. Considering tensions in the contact wire and the messenger wire, we drive the equations of motion for the catenary system. These equations are for the longitudinal, transverse, vertical and torsional motions. After establishing the weak form, the weak forms are spatially discretized with newly defined two-node beam elements. With the discretized equations, a finite element computer program is developed for the static and dynamic analyses. The static deflections of the catenary system, which are important for good contact between the pantograph and the contact line, are computed when the gravity is applied. On the other hand, we analyze the natural frequencies and the corresponding natural modes of the catenary system. The dynamic responses of the system are also investigated when applying a load to the contact line. For verification of the developed finite element program, vibrations of the catenary system are measured and they are compared to computed time responses.

유사변환기법을 이용한 3차원 모델의 개발 (Developing a Three-dimensional Spectral Model Using Similarity Transform Technique)

  • 강관수;소재귀;정경태;선우중호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.107-120
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    • 1993
  • 본 논문은 유사변환기법을 이용한 새로운 3차원 연직 모우드 전개 모델의 개발에 대하여 기술한다. 기본방정식을 External 모우드와 Internal 모우드로 분리시킨 다음 Internal 모우드식에 Galerkin 방법을 적용하고 구성되는 행열방정식에 유사변환기법을 적용, 기저함수의 계수 값을 구하였다. 최종 얻어지는 기저함수의 계수 값은 마찰장을 제외하고는 비연계되어 시간 간격의 제약을 거의 받지않고 연직 구조를 구할 수 있기 때문에 경제성면에서 탁월하다. 수립된 모델은 어떤 기저함수라도 적용 가능하나 현 단계에서는 Chebyshev 다항식함수가 사용되었으며, 바람응력은 일정한 것으로 가정하였다. 모델 테스트로서 정상상태의 균일한 바람응력이 가해지는 장방형 Basin에 적용하여 모델의 적용 가능성을 검증하였다.

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특수 적분해 경계요소법에 의한 2차원 및 3차원 동적 탄소성 응력 해석 (Inelastic Transient Dynamic Analysis of Two- and Three-dimensional Stress Problems by Particular Integral Boundary Element Method)

  • 김재석;;박경호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.375-382
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    • 2008
  • 본 연구는 2차원 및 3차원 동적 탄소성 응력 해석을 위한 특수 적분해 경계요소법의 공식 개발을 제시한다 정적 탄성에 대한 기본식이 일반해를 구하는데 이용되었으며, 전체형상함수 개념을 이용하여, 변위율과 traction rate의 특수 적분해를 구함으로써 지배 방정식의 가속도 부분을 근사화시켰다. 시간 적분을 위하여 Houbolt 시적분 방법을 이용하였으며, Newton-Raphson 알고리즘을 이용하여 수치 연산을 행하였다. 제시된 공식에 따른 예제 해석을 통하여 그 방법의 유효성과 정확성을 설명하였다.

다면체 유한요소의 형상함수 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Shape Functions of Polyhedral Finite Elements)

  • 김현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.183-189
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    • 2014
  • 본 연구에서는 다면체 요소의 개발을 위하여 Wachspress 좌표계와 이동최소자승 근사를 기반으로하는 형상함수와 수치적분 방법을 제시하고 있다. 사면체 요소를 사면체 영역으로 분할하여 형상함수가 구성이 되고 이 영역을 사용한 일관성있는 수치적분이 수행되게 된다. 다면체 요소 면에서 Wachspress 좌표계를 사용하고 요소 내부에서 라플라스 방정식을 적용하여 이동최소자승 근사의 가중함수를 정의하게 된다. 본 연구에서 개발되는 다면체 요소의 형상함수와 수치적분 방법은 일반적인 유한요소와 유사한 특성을 갖게 되는데 수치 예제를 통하여 유효성을 보여주었다.