초록
이 연구의 목적은 두 가지로 대별할 수 있다. 첫째는, 베리오그램 모델링에 기초를 둔 정규크리깅 보간법의 p-적응적 유한요소법으로의 적용성이다. 둘째는, 수정된 초수렴 팻취복구 기법을 사용한 사후오차평가기와 연계된 계층적 p-체눈 세분화의 적응적 유한요소 과정을 제시하는 것이다. 가중치를 부여한 보간기법중의 하나인 정규크리깅 방법은 가우스 적분점에서의 응력데이타로 부터 소위 준정해를 얻는데 적용된다. 가중치를 동일하게 가정하는 종래의 보간기법과는 달리 실험적 및 이론적 베리오그램을 작성한 후 보간을 위한 가중치를 결정하게 된다. 한편, 적응적 p-체눈 세분화는 해석영역의 각 체눈에서 p-차수를 만족할만한 정확도를 얻을 수 있도록 프로그램내에서 자동으로 사후오차평가를 통해 불균등 또는 선택적으로 증가시킨다. 수정된 초수렴 팻취복구기법을 검증하기 위해 극한치를 사용한 새로운 오차평가기가 제안된다. 제안된 알고리즘의 정당성은 선형탄성파괴역학의 대표적 문제들인 중앙균열판, 일변균열 및 양변균열 해석을 통해 테스트되었다.
This paper comprises two specific objectives. The first is to examine the applicability of ordinary kriging interpolation(OK) to the p-adaptivity of the finite element method that is based on variogram modeling. The second objective Is to present the adaptive procedure by the hierarchical p-refinement in conjunction with a posteriori error estimator using the modified S.P.R. (superconvergent patch recovery) method. The ordinary kriging method that is one of weighted interpolation techniques is applied to obtain the estimated exact solution from the stress data at the Gauss points. The weight factor is determined by experimental and theoretical variograms for interpolation of stress data apart from the conventional interpolation methods that use an equal weight factor. In the p-refinement, the analytical domain has to be refined automatically to obtain an acceptable level of accuracy by increasing the p-level non-uniformly or selectively. To verify the performance of the modified S.P.R. method, the new error estimator based on limit value has been proposed. The validity of the proposed approach has been tested with the help of some benchmark problems of linear elastic fracture mechanics such as a centrally cracked panel, a single edged crack, and a double edged crack.