C형 CIP법을 이용한 3차원 음장해석

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본 연구는 C형 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 세밀한 검토를 하였다. 3차원 C형 CIP 음장해석의 위상오차 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 또 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와 M형 CIP법에 의한 계산결과와 비교를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 C형 CIP법은 M형 CIP법 및 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, C형 CIP법으로 계산된 음압 파형은 변형이 적은 결과가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-1형 CIP법, C-2형 CIP법, M형 CIP법 및 FDTD법의 메모리와 계산시간을 비교하였다. 그 결과 C형 CIP해석은 FDTD해석에 비하여 수치분산성이 적지만 많은 사용 메모리와 계산시간이 필요하였다. C-1형 과 C-2형 CIP법은 입방체의 격자 대각 방향에서는 축 방향에 비하여 정밀도가 약간 저하하는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-2형 CIP법은 C-1형 CIP법보다 사용 메모리와 계산시간이 적고, 계산정밀도도 고려해서 보면 유효한 해석법이라는 것이 명확하였다.

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The authors have investigated the acoustic field analysis using the Constrained Interpolation Profile(CIP) Method recently proposed by Yabe. This study has examined the calculation accuracy of the three-dimensional(3-D) acoustic field analysis using the type C CIP method. In this paper we show phase error of type C CIP method and the dependence on the wave-propagation direction in the type C CIP acoustic field analysis, and then demonstrate that it gives less-diffusive results than conventional analysis. Moreover, in comparison between type C-1 CIP, type C-2 CIP, type M CIP and FDTD, reports the memory requirements and calculation time of each method.

키워드

Type C CIP method Type M CIP method Acoustic field analysis Multi-dimensional FDTD method

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