• Title/Summary/Keyword: 기하학적요소

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Nonlinear Dynamic Analysis of Deep Water Riser by the Utilization on the Kinematic Constraint Condition (운동학적 제약조건을 이용한 심해저 라이저의 비선형 동적해석)

  • 홍남식
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.495-508
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    • 1999
  • 변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.

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Curved quadratic triangular degenerated-shell elements for geometric non-linear analysis (기하학적 비선형 해석을 위한 곡면 2차 삼각형 쉘 요소에 관한 연구)

  • Kim, Chang-Ho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.2
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    • pp.46-53
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    • 2005
  • Compare to the large number of curved quadrilateral degenerated-shell elements, there are only a very few curved triangular degenerated-shell elements. Based on the assumed natural strain sampling scheme previously developed for a quadratic degenerated-shell element for linear analysis, this paper devises geometric non-linear six-node degenerated-shell element. The element can be curved and is only equipped with the standard nodal d.o.f.'s. Careful consideration has been exercised to circumvent various locking phenomena that plague degenerated-shell element. Numerical examples are presented to illustrate efficiency.

Geometric nonlinear analysis of steel structures with external pretension using the multi-noded cable element (다절점 케이블요소를 이용한 외부 긴장된 강구조 시스템의 기하학적 비선형해석)

  • Lee, Jun Seok;Kim, Moon Young;Han, Man Yop;Kim, Sung Bo;Kim, Nak Kyung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.18 no.6
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    • pp.727-735
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    • 2006
  • In this paper, a geometric nonlinear analysis procedure of the beam-column element including multi-noded cable element in extension of companion paper (Kim et al., 2005) is presented. First, a stiffness matrix was derived about the beam-column element that considers the second effect of the initial force supposing the curved shape at each time-step, with Hermitian polynomials as the shape function. Second, the multi-noded cable element was also subjected to the tangent stiffness matrix. To verify the geometric nonlinearity of this newly developed multi-noded cable-truss element, the Innovative Prestressed Support (IPS) system using this theory was analysed by geometric nonlinear method and the results were compared with those produced by linear analysis.

Acoustic Field Prediction of Open Pipe by Using Coupled Boundary Element Method (연성경계요소법에 의한 개방된 관의 음장 해석)

  • 배정용;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.21-31
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    • 1993
  • 불규칙한 기하구조 및 기하학적 특이점들을 갖는 방사체에 의해 형성되는 음장을 예측하는 작업은 매우 어려운 일이다. 이러한 종류의 문제를 해결하기 위하여는 Seybert에 의해 제창된 내, 외부를 연성하여 해석하는 경계요소법에 의한 해석이 유용하다고 여겨지고 있다. 본 연구에서는 연성경계요소법을 재 구성하여 예제로서 얇은 벽면을 갖는 개방된 관에서 방사되는 음장을 선택한 후, 이 방법의 신뢰성, 적용성 및 오차에 대한 해석을 해?ㄴ다. 외부 방사 문제에 있어서의 비유일성문제는 소외 CHIEF 기법을 도입하여 해결하였다. 두 개의 마이크로폰을 사용하여 신호처리를 통한 실험 결과와 본 경계요소법에 의한 결과는 서로 잘 일치하였다. 한편 경계면에 몹시 가까운 지점에서의 음장을 예측할 때의 오차 해석을 수행한 결과, 예측 오차가 10% 이내에서 유지되려면 경계요소법의 가장 짧은 변의 길이가 예측점과 벽면 사이의 거리보다 최소한 10배 이상은 커야함을 알아내었다. 이 기법은 기하학적인 특이점을 포함하는 각종 음향 문제에 매우 유효 적절한 방법으로 생각된다.

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Effective Simulation Control for Deformable Object (변형 가능한 물체를 위한 효과적인 시뮬레이션 제어)

  • Hong, Min;Choi, Min-Hyung
    • The Journal of Korean Association of Computer Education
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    • v.8 no.1
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    • pp.73-80
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    • 2005
  • To achieve a natural and plausible interaction with deformable objects and to setup the desirable initial conditions of simulation, user should be able to define and control the geometric constraints intuitively. In addition, user should be able to utilize the simulation as a problem solving platform by experimenting various simulation situations without major modification of the simulator. The proposed physically based geometric constraint simulation system solves the problem using a non-linear finite element method approach to represent deformable objects and constraint forces are generated by defining geometric constraints on the nodes of the object to maintain the restriction. It allows user to define and modify geometric constraints and an algorithm converts these geometric constraints into constraint forces which seamlessly integrate controllability to the simulation system. Simulator can handle linear, angular, inequality based geometric constraints on the objects. Our experimental results show that constraints are maintained in the tight error bound and preserve desired shape of deformable object during the entire simulation.

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원자로 격납건물 기하학적 특성을 고려한 내압해석

  • 백용락;이상국;이계현;윤철호;신재철
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05b
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    • pp.1017-1023
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    • 1995
  • 본 연구는 원자로 격납건물 내압해석에 있어 대표적 기하학적 변 단면을 변수로 하여 그 영향을 분석함으로써 격납건물 구조건전성시험(SIT : Structural Integrity Test)시 정확한 계측계획의 수립 및 시험결과와 비교 평가를 위한 해석상의 고려사항을 도출하고자 수행되었으며, 장비출입구 주변의 단면 설계를 위한 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비 영향 영역 범위를 설정하고자 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 고려된 대표적 기하학적 변단면의 영향이 비교적 큰 것으로 평가되어 격납건물 구조건전성 시험의 수행 및 평가에 고려되어야 할 요소가 도출되었으며 부분모델 작성시 고려되어야 하는 비영향 영역을 설정 할 수 있었다.

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A Study on Geometrical Glue Operation between Non-manifold Models (비다양체 모델간의 기하학적 접합 연산에 관한 연구)

  • Park, Sang-Ho
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.11-19
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    • 1998
  • Non-manifold topological operations such as Euler and Boolean operations provide a versatile environment for modeling domains. The implementation of these operations raises geometrical issues that need to be addressed to ensure the topological validity of the underlying model, and they uses the glue operation which provides a basic method to modify the topology of non-manifold models when vertices, edges and faces are contacting each other. Topological information such as adjacency relationships should be inferred when gluing non-manifold models. Two methods of reasoning can be employed to find the topological information : topological reasoning and geometrical reasoning. The topological method can infer the adjacency relationships by using stored topological information. On the other hand, the geometrical method can find topological ambiguities by considering the geometrical shape at the local area of gluing when the topological relations were not stored. This paper describes the geometrical reasoning method.

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Adjustment of Exterior Orientation Parameters Geometric Registration of Aerial Images and LIDAR Data (항공영상과 라이다데이터의 기하학적 정합을 위한 외부표정요소의 조정)

  • Hong, Ju-Seok;Lee, Im-Pyeong
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.27 no.5
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    • pp.585-597
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    • 2009
  • This research aims to develop a registration method to remove the geometric inconsistency between aerial images and LIDAR data acquired from an airborne multi-sensor system. The proposed method mainly includes registration primitives extraction, correspondence establishment, and EOP(Exterior Orientation Parameters) adjustment. As the registration primitives, we extracts planar patches and intersection edges from the LIDAR data and object points and linking edges from the aerial images. The extracted primitives are then categorized into horizontal and vertical ones; and their correspondences are established. These correspondent pairs are incorporated as stochastic constraints into the bundle block adjustment, which finally precisely adjusts the exterior orientation parameters of the images. According to the experimental results from the application of the proposed method to real data, we found that the attitude parameters of EOPs were meaningfully adjusted and the geometric inconsistency of the primitives used for the adjustment is reduced from 2 m to 2 cm before and after the registration. Hence, the results of this research can contribute to data fusion for the high quality 3D spatial information.

Geometrically Nonlinear Analysis of Stiffened Shell Structures Using the Assumed Strain Shell Element (가정변형도 쉘요소를 이용한 보강된 쉘구조의 기하학적 비선형해석)

  • 최명수;김문영;장승필
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.13 no.2
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    • pp.209-220
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    • 2000
  • For non-linear analysis of stiffened shell structures, the total Lagrangian formulation is presented based upon the degenerated shell element. Geometrically correct formulation is developed by updating the direction of normal vectors and taking into account second order rotational terms in the incremental displacement field. Assumed strain concept is adopted in order to overcome shear locking phenomena and to eliminate spurious zero energy mode. The post-buckling behaviors of stiffened shell structures are traced by modeling the stiffener as a shell element and considering general transformation between the main structure and the stiffener at the connection node. Numerical examples to demonstrate the accuracy and the effectiveness of the proposed shell element are presented and compared with references' results.

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Stability and Post-buckling Analysis of Stiffened Plate and Shell Structures (보강된 판 및 쉘구조의 좌굴 및 후좌굴해석)

  • 김문영;최명수;민병철
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.155-168
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    • 1998
  • 보강된 판 및 쉘구조의 안정성 및 후좌굴을 포함하는 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여, total Lagrangian formulation에 근거한 연속체의 증분평형방정식으로부터 변형된 쉘요소인 유한요소이론을 제시하였다. 쉘구조의 곡률이 불연속적으로 변하거나 쉘부재들이 유한한 각도로 만나는 보강된 판 및 쉘구조의 비선형 해석이 가능하도록 주부재와 보강재 간의 연결점에 대한 일반적인 변환관계를 제시하였으며 좌굴해석 및 기하학적 비선형해석의 경우에 해의 정확성 및 수렴성을 개선시키기 위하여 접선강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켰다. 또한, shear locking 현상을 극복하기 위하여 감차적분을 적용하였고 쉘구조의 좌굴해석에서는 power method를 적용하여 해석의 효율을 높였으며, 후좌굴해석에서는 변위 및 하중증분법을 적절히 결합시켜 보강된 쉘구조의 후좌굴 거동추적이 용이하였다. 또한, 입력자료를 손쉽게 준비하고 좌굴모드 및 후좌굴거동을 효율적으로 분석하기 위하여 전, 후 처리 프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통하여 다른 문헌의 해석결과를 비교함으로써 본 연구에서 개발된 유한요소 해석프로그램의 타당성 및 정확성을 입증하였다.

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