• Title/Summary/Keyword: 경계요소

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On the Reconstruction of Vibrating Source by using the Nearfield Acoustic Holography based on the Nonsingular BEM (특이성의 제거된 경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피에 의한 음원 진동장 재구성에 관하여)

  • 강승천
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06c
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    • pp.313-317
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    • 1998
  • 경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피의 재구성 정확도 향상을 위해서는 근접 음장에서의 음압 측정을 수반한다. 이에 따라 비전파음 성분이 측정에 포함되어 전달행렬의 특이성에 의한 오차를 줄일 수 있다. 그러나, 전달행렬 구성을 위해서 사용되는 일반적인 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 방정식의 기본해가 갖는 특이성 때문에 근접음장에서 큰 수치 오차를 유발하는 문제가 있다. 특이성이 제거된 경계 적분방정식을 도입하여 음향 홀로그래피를 수행함으로써 근접 음장에서의 수치오차 문제를 극복하고 정확한 음장 예측 및 전달 행렬을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 단순한 수치 해석 모델을 이용하여 음향 홀로그래피 계산을 수행하였고, 일반 경계요소법을 사용한 경우와 비교하여 향상된 결과를 얻을 수 있음을 밝혔다.

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Treatment of Inclined Boundaries in a Finite Element Model for the Mild-Slope Equation (완경사 방정식을 이용한 유한요소모형에서 경사경계의 처리)

  • Jung, Tae-Hwa;Ryu, Yong-Uk
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.24 no.2
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    • pp.84-88
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    • 2012
  • A numerical skill for effective treatment of inclined boundaries in a finite element method is introduced. A finite element method has been frequently used to simulate hydraulic phenomena in a coastal zone since it can be applied to irregular and complex geometry. In case elliptic partial equations are governing equations for a finite element model, however, there is a difficulty in treating boundary conditions properly for cases in which boundaries are vertically inclined. In this study, a method to treat such inclined boundaries using Bessel functions for a finite element method is introduced and compared with analytical solutions.

An Analysis of the Acoustic Field in a Closed Structure by a Centrifugal Fan (원심팬에 의한 닫힌 구조물 내부의 음향장 해석)

  • 전완호;이덕주
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.602-607
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    • 1997
  • 원심팬의 소음해석 기법은 Lighthill 방정식을 풀어야 하는 어려운 작업이기 때문에 아직 해석된 예가 드물다. 그래서 본 연구에서는 이미 개발한 움직이는 쌍극에 의한 소음 계산 기법을 이용해서 원심팬의 소음을 자유공간에서 계산한다. 닫힌 공간내의 음장은 경계요소법 혹은 유한요소법으로 많이 연구가 되어 왔다. 본 연구도 일반적으로 많이 사용되는 경계요소법을 이용한다. 이 세가지 방법은 원심팬에 의한 유동/음원 특성을 계산하고, 계산된 음원특성을 이용해서 경계요소법으로 전체 음향장을 계산하는 순서로 수행된다.

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A Study on the Dynamic Behavior of Underground Tunnels with a Cavity (주변 공동을 고려한 터널의 동적거동에 관한 연구)

  • 김민규;이종우;이종세
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.12 no.3
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    • pp.171-178
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    • 2002
  • A dynamic analysis of a horseshoe_shaped tunnel near to cavity was performed to study the effect of the cavity on the dynamic behavior of the tunnel. In order to obtain the dynamic response of the tunnel embedded in a semi-infinite domain, a hybrid numerical technique was primarily developed. A dynamic fundamental solution in frequency domain for multi-layered half planes was derived and subsequently incorporated in the boundary element method. Coupling of the boundary element method for the far field with the finite element method for the near field is made by imposing compatibility condition of a displacement at the interface. The boundary element method is then coupled with the finite element method, which is utilized to model the near field including the tunnel and the cavity. In order to demonstrate the validity of the proposed technique, dynamic responses of single and multiply-layered semi-infinite structural systems are obtained by using the Kicker waveform and investigated in the limestone layer to find how the being and the location of the cavity affect the dynamic characteristics of the system.

Fracture Analysis of Concrete Structures using Boundary Element Method (경계요소법에 의한 콘크리트 구조물의 진행성 파괴해석)

  • 송하원;전재홍
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.4
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    • pp.127-134
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    • 1996
  • This paper is about a progressive fracture analysis of concrete by boundary element method. From both displacement boundary integral equation and traction boundary integral equation of solids with cracks, a boundary integral equation for crack problem is derived. For the analysis of progressive fracture of concrete, fracture process zone is modelled based on Dugdale-Barenblatt model with linear tension-softening curve. By using the boundary element modeling, the progressive fractures of concrete beam and compact-tension specimens with various loading conditions are analyzed and compared with experiments. The analysis results show that the technique in this paper can predict the maximum strength and the nonlinear behavior of concrete including post-peak behavior.

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Boundary Element Analysis of a Crack Normal at the Bondline of Two Dissimilar Materials (서로 다른 두 재료의 접합면에 수직인 균열의 경계요소 해석)

  • 임원균;이현규
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.93-99
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    • 1996
  • In the particular situations where the crack is terminated at an interface of two materials, the order of stress singularity depends on the elastic constants which specify the properties of two materials. A multidomain boundary element technique is used to solve a crack normal to bimaterial interface. A correct order of shape function is used for displacement by using the isoparametric elements by shifting adequately the side nodes adjacent to this crack tip. A shape function containing the same order of singularity as that in the interface crack is also used for the interpolation of traction. Numerical testing of a binaterial with a crack normal to the interface is carried out with three-node elements. The results obtained are compared with the previous solutions.

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A Quantitative Analysis of Groundwater Flow into Underground Storage Caverns (지하저장공동의 지하수 유입량에 관한 정량적 분석)

  • Chung, Il-Moon;Lee, Jeongwoo;Cho, Woncheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1062-1066
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    • 2004
  • 암반 내에 공동을 굴착하여 LPG 혹은 원유를 저장하는 경우 공동에서의 지하수 유입량은 공동상부의 수압과 공동내의 가스압과의 관계를 파악할 수 있는 정량적인 지표가 된다. 공동내의 유입량은 되도록 일정하게 유지되는 것이 굴착등의 시공단계와 공동 운영 및 유지관리면에서 유리하며, 유입량의 급증 혹은 급감이 일어나는 경우는 그 원인을 조기에 규명하여야 한다. 이를 위해서는 지하수위, 가스저장압, 수막공 주입압 등에 따른 공동주변의 유동장 해석, 공동내로의 지하수 유입량 해석을 실시해야 한다. 지하저장공동의 유입량 해석에 있어서는 공동의 정확한 형상을 반영하기 위해서 유한요소법이 보편적으로 사유되어 왔으나 한번 설정한 유한요소망으로부터 공동의 설계요소를 변경하는 작업은 수원하지 않아 설계전단계에서 공동 및 수막 시설의 다양한 배치에 따른 모의를 수행하는데는 다소 무리가 있다. 이러한 불편함은 경계부의 형상과 조건만으로 내부점에서의 미지변수 계산을 효과적으로 수행할 수 있는 경계요소법을 도입함으로써 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지하공동으로 배수되는 유입량 산정을 위해 경계요소법을 근간으로 한 2차원 지하수 흐름모형을 구성하였고, 이를 지하저장공동이 위치한 A기지에 적용하여 상부경계조건인 지하수위의 변화, 수막공 주입압 등에 따른 공동내의 유입량과 공동저장압과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 분석 결과를 지하저장공동의 운영 및 유지관리에 활용될 수 있도록 수식화하여 제시하였다.

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Infinite Element for the Scaled Boundary Analysis of Initial Valued on-Homogeneous Elastic Half Space (초기값을 갖는 비동질무한영역의 해석을 위한 비례경계무한요소법)

  • Lee, Gye-Hee;Deeks, Andrew J.
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.2
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    • pp.199-208
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    • 2008
  • In this paper, to analyze the initial valued non-homogeneous elastic half space by the scaled boundary analysis, the infinite element approach was introduced. The free surface of the initial valued non-homogeneous elastic half space was modeled as a circumferential direction of boundary scaled boundary coordinate. The infinite element was used to represent the infinite length of the free surface. The initial value of material property(elastic modulus) was considered by the combination of the position of the scaling center and the power function of the radial direction. By use of the mapping type infinite element, the consistent elements formulation could be available. The performance and the feasibility of proposed approach are examined by two numerical examples.

Dynamic Analysis of 3-D Rigid Foundations by Boundary Elements (강성기초의 3차원 동적 경계요소해석)

  • Lee, Chan Woo;Kim, Moon Kyum;Hwang, Hak Joo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.13 no.5
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    • pp.53-65
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    • 1993
  • In this work the dynamic response of 3-D arbitrarily shaped rigid massless foundation is numerically obtained using boundary element under non-relaxed boundary condition. The problem is formulated in time domain by the boundary element method. The fundamental solutions used in this work are the Stokes solutions of the three dimensional elastodynamics. This method has advantages over frequency domain techniques in that it provides in a natural and direct way the time history of the response and forms the basis for elct:ension to nonlinear problems. This work is verified and can be used for practical purpose.

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Boundary element analysis of singular stresses at interface edge of infinitely layered structure (무한 적층 구조체의 자유경계면에 나타나는 특이응력의 경계요소해석)

  • 이상순
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.75-78
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    • 1995
  • The boundary element analysis has been attempted for investigating the singular stress at the interface edge of infinitely layered structure. The subdomain technique has been employed and the analysis model has been divided into two subdomains, which are respectively homogeneous elastic zones. The boundary element equation has been formulated using the equilibrium and continuity conditions at the common interface. The numerical results of example problem has been presented.

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