• Title/Summary/Keyword: 국소유한요소법

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Study on the Local Refinement in Spline Finite Element Method by Using Hierarchical B-spline (계층적 B-스플라인을 이용한 스플라인 유한요소법의 국부 세분화에 관한 연구)

  • Hah, Zoo-Hwan;Kim, Hyun-Jung;Youn, Sung-Kie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.8
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    • pp.1007-1013
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    • 2010
  • A new local refinement scheme for spline finite element method has been proposed; this scheme involves the use of hierarchical B-spline. NURBS has been widely used in CAD; however, the local refinement of NURBS is difficult due to its tensor-product property. In this study, we attempted to use hierarchical B-splines as local refinement strategy in spline FEM. The regions of high gradients are overlapped by hierarchically-created local meshes. Knot vectors and control points in local meshes are extracted from global meshes, and they are refined using specific schemes. Proper compatibility conditions are imposed between global and local meshes. The effectiveness of the proposed method is verified on the basis of numerical results. Further, it is shown that by using a proposed local refinement scheme, the accuracy of the solution can be improved and it could be higher than that of the solution of a conventional spline FEM with relatively lower degrees of freedom.

A Study on Hybrid Finite Element Method for Solving Electromagnetic Wave Scattering (전자파 산란문제를 해결하기 위한 혼합 유한요소법에 관한 연구)

  • 박동희;강찬석;안정수
    • The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.4 no.1
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    • pp.38-43
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    • 1993
  • A Hybrid Finite Element Method(HFEM) is applied to solve the electrormagnetic scattering from multi-layered dielectric cylinders. An unbounde region is divided into local boundary regions where a practical differential equation solution is obtained, with the remaining unbounded region represented by a boundary integral equation. If sources, media inhomogeneities, and anisotropies are local, a surgace may be defined to enclose them. Therefore the integral region so defined is bounded, and differential techniques may be used there. Also, in the re- maining unbounded region a boundary integral equation may be formulated using only a simple free - space green's function. Therefore, The local boundary is represented by a boundary - value problem with boundary conditions and solved by the finite element method. The advantage of the proposed method is simple and efficient in the work of electromagnetic scattering. The validity of the results have been verified by comparing results of other method(boundary element method). Examples has been presented to calculate the scattered fields of lossy dielectric cylinders of arbitray cross section.

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Analysis of RTM Process Using the Extended Finite Element Method (확장 유한 요소 법을 적용한 RTM 공정 해석)

  • Jung, Yeonhee;Kim, Seung Jo;Han, Woo-Suck
    • Composites Research
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    • v.26 no.6
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    • pp.363-372
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    • 2013
  • Numerical simulation for Resin Transfer Molding manufacturing process is attempted by using the eXtended Finite Element Method (XFEM) combined with the level set method. XFEM allows to obtaining a good numerical precision of the pressure near the resin flow front, where its gradient is discontinuous. The enriched shape functions of XFEM are derived by using the level set values so as to correctly describe the interpolation with the resin flow front. In addition, the level set method is used to transport the resin flow front at each time step during the mold filling. The level set values are calculated by an implicit characteristic Galerkin FEM. The multi-frontal solver of IPSAP is adopted to solve the system. This work is validated by comparing the obtained results with analytic solutions. Moreover, a localization method of XFEM and level set method is proposed to increase the computing efficiency. The computation domain is reduced to the small region near the resin flow front. Therefore, the total computing time is strongly reduced by it. The efficiency test is made with a simple channel flow model. Several application examples are analyzed to demonstrate ability of this method.

A Design Simulation of PT using Finite Element Method (유한 요소법을 이용한 PT 설계 시뮬레이션)

  • Park, Geon-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.323-325
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    • 2010
  • 본 연구에서는 절연파괴가 일어나기 쉬운 변압기 1차권선의 절연내력을 향상시키기 위하여 전위분포가 일정하게 되도록 인입선 부근의 권선 배치를 최적화하는 프로그램을 작성하여 유한요소법(Finite Element Method; 이하 FEM)을 이용하여 반복 분석하였다. 우선 기존의 권선 배치에 대한 국소점의 전계 분포를 고찰한 후 전계의 최대치를 구하였다. 그리고 권선 배치를 자동화된 순환 계산형 시뮬레이터를 제작하여 적절한 분포로 교정하고 최초의 기대 함수치를 극소화하는 형상을 반복하여 추적하는 알고리즘을 이용하여 기존의 PT에 적용될 수 있도록 고압측의 권선 배치를 최적화하는 설계 기법을 개발하였다.

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Finite Element Analysis of RC Structures considering Bond Characteristics (부착특성을 고려한 RC구조물의 유한요소 해석)

  • 한상호
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.5
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    • pp.157-164
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    • 1997
  • 일반적으로 콘크리트와 철근간의 경계면을 나타내는 유한요소법에는 균열의 부근에서 발생하는 부착열화 현상을 고려하지 않고 있다. 이것은 균열 부근에서 과도한 부착을 초래하고 , 국소 변형과 균열의 진전에도 영향을 준다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 균열부근에서 일어나는 부착거동의 변화를 고려한 비선형 부착응력-미끄럼 모델을 제안하였다. 철근과 콘크리트간의 경계면에는 링크요소를 이용하였고, 링크의 특성은 철근을 가로지르는 균열의 상태에 따라 변하도록 조정하였다. 균열의 형성상태를 정량화하고, 부착거동을 두 포락선 1) 균열로부터 충분히 떨어진 위치에서의 부착상태를 모델링한 외연포락선, 2)횡균열면에 있어서의 부착상태를 모델링한 내연포락선의 사이에 변이시키기 위하여 비국소적 손상도 개념을 도입하였다. 이 방법의 유효성을 알아보기 위하여 편재하중을 받는 T형 교각의 실험 및 해석결과를 제시하였다. 제안된 모델의 결과를 실험결과와 비교하여 본 모델의 유용성을 검증하였다.

Nonlinear FEM Analysis for Damage Assessment of Steel Members under Very-Low-Cycle Loading (극저(極低)사이클 하중하(荷重下)에서 강부재(鋼部材)의 손상도평가(損傷度評價)를 위한 유한요소해석(有限要素解析))

  • Park, Yeon Soo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.14 no.4
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    • pp.703-710
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    • 1994
  • A nonlinear FEM analysis of steel members under very-low-cycle loading has been performed in conjunction with experimental works. This analysis is an FEM tracing toward cracking of steel members under cyclic loads such as a strong earthquake. After verifying the procedure by comparing global hysteretic behaviors from the analytical and experimental results, the local stress-strain hysteresis at critical sections for large cyclic deformations was traced by the numerical analysis. Local strain history was discussed in relation to cracking. Based on the experimental and analytical results, a new approach to seismic safety assessment for steel members was proposed in this paper.

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Facture Behavior Analysis of Box Culvert Specimen Using Non-local Damage Model (비국소 손상모델을 이용한 전력구 모형 실험체의 파괴거동 해석)

  • Kwon, Yong-Gil;Woo, Sang-Kyun;Han, Sang-Hoon;Song, Young-Cheul
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.225-228
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    • 2008
  • In case of nonlinear analysis for reinforced concrete structure, the characteristics of the failure, which are depend on loading conditions, such as tension splitting, compression crushing and shear distortion should be considered. On the analytical evaluation for the failure behavior of these, the finite element techniques is the most widely used. After the maximum load, however, an analytical results by finite element technique are depending on the size of the element. In this study, integral nonlocal model which is one of those study for overcoming the element sensitivity and dependancy, used for the failure analysis of box culvert specimen. Comparing on the experimental and analytical results, validity and reliability of integral nonlocal model are investigate.

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Electric Resistive Tomography using Finite Element Method and Genet (유한요소법과 유전 알고리즘을 이용한 전기비저항 탐사법의 저항역산)

  • Lim, Sung-Ki;Kim, Min-Kyu;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.07a
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    • pp.3-5
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    • 1997
  • 지구 물리학이나 의공학 분야등에서 이용되왔던 전기비저항 탐사법은 관심 영역에 전류 입력을 가한 후, 그에 대한 전압 응답을 측정하여 관심 영역 내의 전기비저항 분포를 규명하는 방법으로서 역해석 문제의 범주에 포함된다. 따라서 일반적인 역해석 문제가 지니고 있는 해의 존재성, 유일성, 그리고 측정 데이터에 대한 해의 연속적 의존성이라는 기본적 문제들을 가지게된다. 이러한 역해석 문제의 해결에는 정확한 정해석 풀이법과 효율적인 역해석 방법이 요구되어진다. 본 논문에서는 정해석 방법으로 유한요소법을, 역해석 방법으로는 전체 최적점을 발견할 가능성이 높은 유전 알고리즘을 최적화 방법으로 사용하였다. 기존의 역해석 문제의 해결책으로 제시되어왔던 기울기 방법에 기반한 결정론적 최적화 알고리즘들이 지니고 있는 국소해로의 수렴, 즉 단순한 전기비저항 분포의 불연속성 확인이라는 한정된 정보의 획득을 넘어서 실제 전기비저항 분포와 가장 가까운 분포는 전체 최적점 근처에서 발견될 수 있음을 보이고자 한다. 이러한 전기비저항 분포의 역해석적인 규명을 간단한 2차원 수치해석문제를 풀어보므로서 확인해본다.

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