• 제목/요약/키워드: 동적요소

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3차원 유한요소와 Hyperelement 연계에 의한 구형강체기초의 동적강성행렬

  • 진병무;김재관;장승필
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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    • pp.398-403
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    • 1996
  • 이 논문에서는 지반과 기초를 일반적인 3차원 유한요소로 모델링하고, 유한요소의 바깥영역은 일반적인 모드의 축대칭 유한요소와 축대칭 Hyperelement를 사용하여 전달경계로 모델링하여, 유한요소와 전달경계의 경계에서 두 요소간의 연계에 의하여 기초에서의 동적강성행렬을 구한다. 이를 위하여 3차원 유한요소와 축대칭 요소간의 연계방법을 제안한다. 제시되는 기초의 동적강성행렬은 x,y,z방향의 병진성분과 x,y,z축에 관한 회전성분의 6자유도로 표현된다. 이 논문에서 사용한 3차원 유한요소와 축대칭 요소의 연계 방법의 검증을 위하여 구형기초와 등가의 강성을 갖는 강체원형기초의 동적강성행렬을 구하고 이를 비교하였다.

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동적 유한요소해석에서의 반무한 경계조건의 실행 (Implementation of semi-infinite boundary condition for dynamic finite element analysis)

  • 최창호;정하익
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.600-606
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    • 2006
  • 실제 지반은 경계가 없는 무한상태로 존재하기 때문에 지반구조물의 동적거동을 유한요소법을 이용하여 해석할 시 모델의 영역을 성립하는 것은 특별한 고려가 필요하다. 유한요소법에서의 동적해석은 파동의 전달을 포함하기 때문에 모델의 경계에서 인공적인 경계조건이 필요하다. 인공적인 경계 조건은 유한요소내의 지반상태를 무한상태로 변형시킬 수 있어야 하며, 경계에 도달하는 응력 파동을 모델내로 반사시키지 않고 흡수 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 간단한 점 탄성 반무한 불연속 요소를 이용하여 지반구조물의 동적해석을 수행하는 방법을 보여준다. 반무한 요소의 실행은 OpenSees라는 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수행되었으며, 예를 통하여 불연속 요소가 경계에 도달하는 응력 파동을 충분히 흡수하여 유한요소 모델을 반무한 상태로 전환 시킬 수 있다는 것을 보여준다.

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동적 문제에 효율적인 적응적 유한요소망 (Efficient Adaptive Finite Element Mesh Generation for Dynamics)

  • 윤종열
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.385-392
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    • 2013
  • 유한요소법은 구조해석법으로 가장 많이 사용되는 방법으로 자리잡고 있으며, 근래에는 다소 복잡한 동적 및 비선형 문제에도 사용이 일반화되고 있다. 이러한 거동 예측이 어려운 구조해석에도 구조물을 적절한 유한요소와 요소망으로 표현하면 신뢰있는 해석 결과를 얻을 수 있다. 구조물의 동적 또는 비선형 거동에는 예상하지 않은 부분에서 큰 변형이 일어날 수 있으며, 유한요소해석 과정에서 같은 요소망을 계속 사용하면 요소의 모양이 신뢰 범위 밖으로 변형될 수 있으므로 요소망 역시 동적으로 적응할 필요가 있다. 또한, 유한요소 프로그램의 사용자 요구 사항 중 하나가 실시간으로 빠르게 진행되는 것이므로 연산면에서 효율적이어야 한다. 본 연구는 시간영역 동적해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률값을 오차 평가에 사용하여 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 요소 세분화를 진행하여 동적으로 적응하는 요소망 형성 과정을 기술한다. 해석 중 과대하게 변형되는 요소는 모양계수 개념으로 방지한다. 간단한 프레임의 동적 유한요소해석을 예제로 정확성과 연산 효율성을 보여준다. 본 연구에서 제시하는 적응적 유한요소망 형성 전략은 복잡한 동적 및 비선형 해석에 일반적으로 적용될 수 있다.

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

  • 김민규;이종우;이종세
    • 터널과지하공간
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    • 제12권3호
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    • pp.171-178
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    • 2002
  • 본 연구에서는 마제형터널 주변에 공동이 존재하는 경우에 대해 동적해석을 수행함으로써 터널주변의 공동이 터널의 동적거동에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 반무한 평면상에서 터널의 동적응답해석을 수행할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 먼저 주파수 영역에서의 다층 반무한 지반내에서의 동적 기본해를 유도하였고 이를 경계요소에 적용하였다. 외부영역을 모형화한 경계요소를 내부영역의 유한요소와 조합하여 반무한 영역에서의 터널구조의 동적응답을 구할 수 있도록 하였다. 개발된 기법의 검증을 위하여 단층 및 다층 반무한 구조계에 대해 Ricker 파형을 이용한 동적해석을 수행하여 기존의 해석결과와 비교하였고, 개발된 기법을 이용하여 석회암층에 있는 터널에 대해 공동의 유무 및 터널과의 이격거리에 따른 터널의 동적거동을 고찰하였다.

유비쿼터스 웹서비스 환경의 동적 서비스 검색을 위한 레지스트리 구성 요소 설계 (Design Ubiquitous Web Services Registry For Dynamic Services Discovery in Ubiquitous Environment)

  • 임형준;오일진;황윤영;이규철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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    • pp.118-123
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    • 2007
  • 유비쿼터스 웹서비스 환경에서는 이질적인 환경에 대한 서비스의 상호운용성을 위해 다양한 분산 시스템의 네트워크 프로토콜과 디바이스간의 통신을 통합하기 위한 연구가 요구된다. 이질적인 네트워크 프로토콜의 연동과 디바이스간의 통합을 위해 이들의 공통적인 명세 요소를 추출하여 레지스트리에 등록함으로써 동적 서비스 검색을 지원할 필요가 있다. 유비쿼터스 웹서비스 환경의 동적 서비스 검색은 이질적인 네트워크 프로토콜과 디바이스의 공통적인 명세 요소, 정적인 명세 요소, 필수적인 명세 요소를 포함하는 레지스트리의 검색과 네트워크 프로토콜이나 디바이스의 직접검색을 제공한다. 이를 통해, 본 논문에서는 유비쿼터스 웹서비스 환경에서의 동적 서비스 검색을 위한 레지스트리의 구성 요소를 설계함으로써 이질적인 네트워크 프로토콜과 디바이스를 효과적으로 통합하는 방법을 제안하고자 한다.

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유체-구조물 상호작용을 고려한 실린더형 수중 구조물의 유한요소모델링 및 동적 응답 스펙트럼 해석 (Finite Element Modelling of a Submerged Cylindrical Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effect and Dynamic Response Spectrum Analysis)

  • 이희남;신태명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 유체-구조물 상호작용 효과를 고려하여, 실린더형 수중 구조물의 유한요소 모델을 상용 전산코드를 사용하여 작성하고 동적하중에 대한 응답해석을 수행하였다. 구조 유한요소에 부착되는 유체 유한요소로 인하여 발생하는 요소행렬의 비대칭성으로 인하여, 일반적으로 사용되는 유한요소 해석 전산코드로 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼해석을 수행하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결을 위하여, 등가 비 유체-구조물 상호작용 모델을 구성하고, 등가비 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼 해석 및 조화가진 응답해석 결과를 이용하여 유체-구조물 상호작용 모델의 스펙트럼 가진에 대한 동적 응답을 계산할 수 있는 효율적인 방법을 제시하였다.

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엠비언트 미디어의 디자인을 위한 동적인 디자인 요소의 활용에 관한 연구 (A Study on Application of Dynamic Design Elements for Designing Ambient Media)

  • 박진영;박선영;남택진
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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    • pp.233-238
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    • 2008
  • 엠비언트 미디어(Ambient Media or Ambient Display, Wisneski et al 1998)는 우리 주변의 일상적인 사물이나 환경의 동적인 변화를 통해 정보를 표현하는 새롭게 등장한 동적인 디자인 대상중 하나이다. 사용자가 집중한 상황만을 다루는 기존의 GUI기반 미디어와 달리, 엠비언트 미디어는 사용자가 주목하지 않는 상황에서도 주변적으로 정보를 인식할 수 있도록 전달한다. 엠비언트 미디어의 디자인을 위해서는 물리적 공간에서 동적인 속성을 가지는 디자인 구성 요소들에 대한 이해를 바탕으로 이를 주변적으로 전달할 수 있는 활용 방식에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목표는 디자인 대상의 변화로 새롭게 등장한 동적인 디자인 요소를 파악하고, 이를 엠비언트 미디어의 특성에 적합하게 적용하기 위한 디자인 방법을 연구하는 것이다. 다양한 동적인 관련 분야 연구와 엠비언트 미디어의 사례 조사를 통해 동적인 디자인 요소를 탐색하여 도출하였다. 그 결과, 빠르기, 연속성, 강도 리듬의 4가지 동적인 디자인 요소를 제안하였다. 또한 심리학 분야 및 엠비언트 미디어 분야의 주변적인 인식 관련 연구를 통해 사용자가 집중하지 않고 주변적으로 인식될 때의 동적인 디자인 요소가 가지는 특정을 파악하였다. 이를 기반으로 새로운 엠비언트 미디어 사례를 개발하여 주변적으로 정보를 인식할 수 있도록 엠비언트 미디어를 디자인하기 위해 동적인 디자인 요소를 활용하는 방안을 탐색하였다. 본 연구를 통해, 주변적인 정보 전달을 위해 필요에 따라 정보를 주변적으로 혹은 중심적으로 표현하는 엠비언트 미디어 디자인에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 동적인 디자인 요소에 대한 규명과 그 특성에 대한 이해는 엠비언트 미디어뿐만 이니라 다양한 시간에 따른 동적인 표현을 위한 디자인 분야에 도움을 줄 수 있으리라 생각된다.

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경계요소법에 의한 대규모 3차원 지하구조물의 동적해석

  • 한국전산구조공학회
    • 전산구조공학
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    • 제8권3호
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    • pp.11-21
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    • 1995
  • 3차원 대규모 지하구조물의 동적응답을 결정하기 위한 일반적인 수치해석이 제안되었다. 지반과 구조물을 해석하기 위하여 Laplace 변환을 적용한 경계요소법을 설명하였고, 지반-구조물계에 작용하는 외부 동적하중과 지진파를 고려할 수 있도록 공식화하였다. 동적교란이 전파되는 경우에 시간영역의 응답을 얻기 위하여는 구해진 변화된 해를 수치적인 Laplce 역변환을 수행하여야 하지만 동적교란이 조화적인 경우에는 응답이 주파수 영역으로부터 직접 얻어지며, 역변환이 필요하지 않다. 이 방법의 특징은 높은 정확도와 효율성이며, 지반-구조물계에 대하여 초기조건 및 점탄성 재료의 거동을 쉽게 고려할 수 있다는 것이다. 그러므로 이 방법은 다양한 지하구조물의 동적거동과 지진에 대한 취약함을 연구하기 위한 적절한 도구로 사용되어 질 수 있다.

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장거리 벨트 컨베이어 시스템의 동적거동 해석 (Dynamic Analysis of Long Distance Belt Conveyor System)

  • 김원진;박태건;이신섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.307-312
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    • 1995
  • 장거리 시스템의 경우에 있어서 기동과 정지 시의 동적하중은 구동부 입력크기의 변화와 구동부간이 기동 시간차이로부터 발생되며, 벨트로 전파되어 장력변화를 일으키고, 과도한 장력의 변화는 인장과 압축의 탄성파로 벨트요소의 응력을 증가시키며, 벨트, 풀리, 아이들러(idler)등의 벨트요소들을 파괴시킨다. 따라서 동적해석에 의한 설계가 필수적으로 요구되어 벨트의 동적거동 해석에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 본 연구에서는 벨트 컨베이어 시스템을 집중질량모델(lumped mass model)로 근사하여 모델링하는 방법을 도입하여 세부요소에 대한 운동방정식을 유도하고, 각 요소 모델링을 결합하여 전체 운동방정식을 수립하였으며, 예제 시스템에 적용하여 동적거동을 해석하였다. 예제 시스템에 있어서 기동시의 구동입력을 두 가지 형태의 입력을 이용하였고, 정지시에는 구동부 브레이크가 없는 경우로 정상운전상태에서 순간적으로 구동부의 동력을 제거하는 방법을 적용하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 기동시의 구동입력을 적절히 제어하므로 벨트 속도와 장력의 변화를 줄일 수 있는 입력형태를 결정할 수 있었고, 이 때의 테이크업의 운동도 구할 수 있었다.

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지반-골조구조물 상호작용계의 3차원 정.동적 해석 (3-Dimensional Static and Dynamic Analysis of Soil-Framework Interaction System)

  • 서상근;장병순
    • 전산구조공학
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    • 제10권2호
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    • pp.243-254
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    • 1997
  • 기초 지반상에 존재하는 3차원 골조구조물에 진동을 유발시키는 기계하중, 풍하중, 지진과 같은 동적 하중이 작용한다면, 지반-골조구조물 상호작용계의 동적거동을 해석하여야한다. 따라서, 본 연구에서는 실제 구조물에 근접한 기하학적 형상으로 이상화 시키기 위해, 슬래브와 기초판은 유연성을 갖는 4-절점 판요소, 보.기둥은 2-절점 보요소, 탄성지반은 8-절점 입체요소를 사용하여 유한요소법으로 3차원 상호작용계를 해석하였다. 본 연구의 목적은 지반-골조구조물 상호작용계의 동적 거동을 해석하기 위해, 동적 운동 방정식을 정리한 후 유한요소 프로그램으로 상호작용계의 동적 거동을 해석하는 것이다.

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