• 제목/요약/키워드: 경계적분 방정식

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다수의 임의로 경사진 등방성 타원형 장섬유를 포함하는 복합재료에서의 응력 해석 (Stress Analysis in Multiple Isotropic Elliptical Fibers of Arbitrary Orientation)

  • 이정기;오상민
    • Composites Research
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    • 제26권4호
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    • pp.235-244
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    • 2013
  • 체적 적분방정식법이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 다수의 임의로 경사진 등방성 타원형 장섬유를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 수행하였다. 장섬유들과 기지 사이의 경계면은 완전결합이라고 가정하여, 평면 변형률 해석을 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 임의로 경사진 등방성 타원형 장섬유의 중심이 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 타원형 장섬유의 체적비와 다양한 경사각에 대하여, 중앙에 위치한 등방성 타원형 장섬유와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분방정식법을 이용한 해를 해석하고, 유한요소법을 이용한 해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다.

쌍적분 방정식을 이용한 완전도체쐐기의 점근해 유도, II : H-분극된 평면파 입사시 (Derivation of an Asymptotic solution for a Perfect Conducting Wedge by Using the Dual Integral Equation, Part II : H-Polarized Plane Wave Incidence)

  • 하헌태;나정웅
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권1호
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    • pp.22-28
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    • 1999
  • H-분극된 평면파가 입사되는 완전도체쇄기에 대해 급수형태의 정확한 경계면 전자파를 파수영억역에서의 쌍적분 방정식에 대힙하여 해석적으로 적분함으로써 검근해를 유도하였다. 가상공간에서 적분 결과가 0이 되는 것을 보임으로써 적분 과정의 타당성을 보였다. 완전도체쇄기의 점근해 유도과정에 쌍적분 방정식을 이동함으로써 얻은 잇점에 대해 살펴보았다.

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쌍적분 방정식을 이용한 완전도체쐐기의 점근해 유도, I : E-분극된 평면파 입사시 (Derivation of an Asymptotic solution for a Perfect Conducting Wedge by Using the Dual Integral Equation, Part I : E-Polarized Plane Wave Incidence)

  • 하헌태;나정웅
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권12호
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    • pp.21-29
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    • 1998
  • E-분극된 평면파가 입사되는, 임의의 쐐기각을 갖는 완전도체쐐기에 대해 파수영역에서의 쌍적분 방정식을 유도하였다. 급수전개된 완전도체쐐기의 정확한 경계면 전자파를 파수영역에서의 쌍적분 방정식에 대입하여 해석적으로 적분함으로써 점근해를 유도하였다. 가상공간에서 적분 결과가 0이 되는 것을 보임으로써 적분과정의 타당성을 보였다.

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복소 경계요소법에 의한 비선형 자유수면문제 연구 (A Complex Velocity Boundary Element Method for Nonlinear Free Surface Problems)

  • 홍석원
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.62-70
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    • 1990
  • Cauchy의 적분공식을 복소속도(complex velocity)에 적용하여 포텐시얼 유동을 해석하는 복소경계요소법이 개발되었다. 이 결과로 얻어지는 적분방정식은 경계면에서의 접선속도(tangential velocity)와 법선속도(normal velocity)의 함수로 주어진다. 자유수면에서의 접선속도의 시간변화(evolution of tangential velocity)를 수식화하기 위하여 새로운 비선형 동역학적 자유수면경계조건(nonlinear dynamic free surface boundary condition)을 유도하였다. 복소포텐시얼 대신 복소속도를 이용하는 이 방법은 유장내의 특이점(field singularity)을 용이하게 고려할 수 있으며, 수치미분없이 직접 경계면에서의 유속을 해로서 구하게 된다. 그러나 자유수면이 존재하는 문제의 경우에는, 자유수면에서의 동역학적 경계조건을 만족 시키기 위한 계산과정에 접선 벡타의 변화량을 추정하는 것이 포함되게 되어, 계산과정이 다소 복잡하게 된다.

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적분방정식을 이용한 초음속 날개의 역설계법 (Inverse Design Method of Supersonic wings Using Intergral Equations)

  • 정신규;김경훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.8-15
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    • 2003
  • 본 연구는 적분 방정식과 반복 "오차-수정" 개념을 이용하는 Takanashi의 이론에 기초한 초음속 실용적인 설계방법의 개발 결과로서, 형상의 수정량은 목표 압력분포와 설계대상의 압력분포와의 차를 경계조건으로 이용해 LSP 방정식을 풀므로써 계산되어진다. 이 연구에서는 Green의 정리를 이용하여 편미방정식 형태의 LSP 방정식을 적분방정식으로 변환하여 계산하는 방법을 이용하고 있다. 여기서는 Isolated wing과 wign-nacelles 두가지 경우의 설계를 예로 들었다.

전자파의 과도적 산란 특성에 관한 새로운 수치해석 연구 (On the Study of New Numerical Analysis in the Transient Electromagnetic Wave Scattering)

  • 이강호;이상회;김정기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 1990
  • 본 논문에서는 유전체 원통주의 전자파 과도 응답 산란 특성을 새로운 수치 해석 방법으로 연구하낟. 수치 해석에 사용하는 경계적분 방정식(BIE)의 기본 수식은 가중 잔차법으로 부터 시작된다. 경계 적분 방정식을 확장 경계 조건과 표면 경계 조건을 물체의 표면점 내부와 외부에 적용시켜 두개의 연립방정식을 만든다. 수치해석으로 경계요소법을 사용하고, 이 방법에는 직접법과 간접법 두 가지가 있다. 그래서 연산자를 메트릭스 역변환하는 간접법을 수치해석방법으로 사용한다. 결과값은 다른 연구 결과값과 좋은 일치를 보인다.

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혼합 체적-경계 적분방정식법을 이용한 응력확대계수 계산 (Calculation of Stress Intensity Factors Using the Mixed Volume and Boundary Integral Equation Method)

  • 이정기;이형민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권7호
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    • pp.1120-1131
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    • 2003
  • A recently developed numerical method based on a mixed volume and boundary integral equation method is applied to calculate the accurate stress intensity factors at the crack tips in unbounded isotropic solids in the presence of multiple anisotropic inclusions and cracks subject to external loads. Firstly, it should be noted that this newly developed numerical method does not require the Green's function for anisotropic inclusions to solve this class of problems since only Green's function for the unbounded isotropic matrix is involved in their formulation for the analysis. Secondly, this method takes full advantage of the capabilities developed in FEM and BIEM. In this paper, a detailed analysis of the stress intensity factors are carried out for an unbounded isotropic matrix containing an orthotropic cylindrical inclusion and a crack. The accuracy and effectiveness of the new method are examined through comparison with results obtained from analytical method and volume integral equation method. It is demonstrated that this new method is very accurate and effective for solving plane elastostatic problems in unbounded solids containing anisotropic inclusions and cracks.

혼합 체적-경계 적분방정식법을 이용한, 함유체와 공동을 포함한 반무한 고체에서의 탄성해석 (Elastic Analysis of a Half-Plane Containing an Inclusion and a Void Using Mixed Volume and Boundary Integral Equation Method)

  • 이정기;윤구영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권12호
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    • pp.1072-1087
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    • 2008
  • A mixed volume and boundary integral equation method (Mixed VIEM-BIEM) is used to calculate the plane elastostatic field in an isotropic elastic half-plane containing an isotropic or anisotropic inclusion and a void subject to remote loading parallel to the traction-free boundary. A detailed analysis of stress field at the interface between the isotropic matrix and the isotropic or orthotropic inclusion is carried out for different values of the distance between the center of the inclusion and the traction-free surface boundary in an isotropic elastic half-plane containing three different geometries of an isotropic or orthotropic inclusion and a void. The method is shown to be very accurate and effective for investigating the local stresses in an isotropic elastic half-plane containing multiple isotropic or anisotropic inclusions and multiple voids.

강성평판굽힘 문제의 응력확대계수를 위한 경계적분수치해법 (A Boundary Integral Approximation For the Stress Intensity Factors in Elastic Plate Bending)

  • Kim, J. W.
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.282-288
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    • 1982
  • 크랙탄성평판의 굽힘문제가 경계적분방정식으로 구성되었다. 자연변수인 변위, 수직기울기, 굽힘 모우멘트, 등가전단적과 크랙끝에서 응력의 성장율로 정의되는 응력확대계수들이 주변수로 포함 된다. 이 적분방정식들은 가역에너지 적분이론(Green-Rayleigh)을 기초로 크랙응력분포특성에 맞 게 발전되었으며 해당되는 핵함수들이 유도되었다. 등분석 모우멘트를 받는 중앙크랙이 있는 정 4각형 모형에 대한 응력확대계수가 계산되어 기존의 유한요소법의 해와 비교되었다.

쉘 구조물의 경계적분법 (A Boundary Integral Method for Elastic Shallow Shell)

  • 김진우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.157-164
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    • 2004
  • This is a boundary integral formulation for elastic shallow shell structures subjected to both membrane and bending loads. Fundamental solutions for shell actions are determined from the plate solutions and, finally the corresponding kernel functions for shell BIEs can be constructed. It is illustrated by solving an example of uniform load of spherical cap.