• 제목/요약/키워드: 동적 외연적 시간 적분법

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외연적 시간적분법 활용 동적 구조해석 속도 향상을 위한 적합직교분해 기반 침습적 차수축소모델 적용 연구 (Proper Orthogonal Decomposition Based Intrusive Reduced Order Models to Accelerate Computational Speed of Dynamic Analyses of Structures Using Explicit Time Integration Methods)

  • 황영광;김명일
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.9-16
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    • 2024
  • 일반적으로 적합직교분해(proper orthogonal decomposition, POD) 기반의 침습적(intrusive) 차수축소모델(reduced order model, ROM)을 활용하면 구조 시스템의 전체 자유도를 크게 줄이고 외연적 시간 적분법에서 해의 안정성을 만족하는 임계 시간 간격을 증가시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 POD-ROM을 활용하여 Voronoi-cell 격자 요소로 이산화된 구조 시스템의 축소와 이에 따른 외연적 시간 적분법의 임계 시간 간격 및 해석 정확도 변화를 살펴보았다. 또한 지진하중과 같은 불규칙한 하중 이력을 받는 구조물 응답 해석에 POD-ROM을 적용하였다. 해석 결과 ROM을 통해 해의 정확도를 충분히 확보하면서 연산 시간을 크게 단축할 수 있음을 확인하였다. 또한 POD-ROM과 VCLM의 연계 방안의 적절성을 확인하였다. 향후 해당 연구는 고정밀 대용량 동적 구조해석의 실용성을 높이고, 설계 변수에 따른 구조물 동적 거동의 실시간 예측을 위한 기반 연구로 활용될 수 있다.

동적-외연적 유한요소법을 이용한 차체 판넬 성형해석에 관한 연구 (A Study of Auto-body Panel Correction of Forming Analysis that Use Dynamic-extensive Finite Element Method)

  • 정동원;황재신
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권10호
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    • pp.115-126
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    • 2004
  • In the present work a finite element formulation using dynamic-explicit time integration scheme is used for numerical analysis of auto-body panel stamping processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and dynamic explicit formulation. Analyzed auto-body panel stomping process correction of forming using software called Dynaform using dynamic extensive method. Further, the simulated results for the auto-body panel stamping processes are shown and discussed. Its application is being increased especially in the automotive industrial area for the cost reduction, weight saving, and improvement of strength.

Multi-Stage 조립품인 캔-용기 생산 공정에서 동적-외연적 유한요소법을 이용한 성형해석에 관한 연구 (A Study of Forming Analysis by using Dynamic-explicit Finite Element Method in Can-container Production Process of Multi-Stage Assembly)

  • 정동원;황재신
    • 한국기계가공학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.58-63
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    • 2004
  • In the present work a finite element formulation using dynamic-explicit time integration scheme is used for numerical analysis of multi-stage stamping processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and dynamic explicit formulation Multi-Stage stamping is analyzed by using dynamic-explicit finite element method. Further, the simulated results for the panel stamping processes are shown and discussed. Its application is being increased especially in the stamping industrial area for the cost reduction, weight saving, and improvement of strength.

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차체 판넬 스템핑 공정에서 동적-외연적 유한요소법을 이용한 성형해석에 관한 연구 (A Study of Forming Analysis by using Dynamic-Explicit Finite Element Method in Auto-Body Stamping)

  • 정동원;황재신
    • 한국기계가공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.63-72
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    • 2004
  • In this paper, a finite element formulation using dynamic-explicit time integration scheme is used for numerical analysis of auto-body panel stamping processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and dynamic explicit formulation. Auto-body panel forming is analyzed by using dynamic-explicit finite element method. Further, the simulated results of the auto-body panel stamping processes are shown and discussed. Its application is being increased especially in the stamping industrial area for the cost reduction, weight saving, and improvement of strength.

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Hydro-forming 공정을 위한 동적-외연적 유한요소해석 (A Dynamic-explicit Finite Element Analysis for Hydro-forming Process)

  • 정동원;황재신
    • 동력기계공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.23-29
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    • 2004
  • In this paper, a finite element formulation using dynamic-explicit time integration scheme is used for numerical analysis of Hydro-forming processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and dynamic explicit formulation. Hydro-forming process for auto-body panel forming is analyzed by using dynamic-explicit finite element method. Further, the simulated results of the Hydro-forming processes are shown and discussed. Its application is being increased especially in the automotive industrial area for the cost reduction, weight saving, and improvement of strength.

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차체판넬 스템핑공정의 동적 외연적해석과 동적해석에 미치는 영향인자 분석 (The dynamic explicit analysis of auto-body panel stamping process and investigating parameter affects of dynamic analysis)

  • 정동원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권2호
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    • pp.380-390
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    • 1998
  • In the present work a finite element formulation using dynamic explicit time integration scheme is used for numerical analysis of auto-body panel stamping processes. The lumping scheme is employed for the diagonal mass matrix and linearizing dynamic formulation. A contact scheme is developed by combining the skew boundary condition and direct trial-and-error method. In this work, for economic analysis the faster punch velocity and the mass scaling method are introduced. To investigate the effects of punch velocity and mass scaling, the various values of punch velocity and the various mass scalings are used for numerical analysis. Computations are carried out for analysis of complicated auto-body panel stamping processes such as forming of an oil pan and a fuel tank.

복합재료 파손 시 발생하는 음향방출의 3차원 유한요소 해석 (Three Dimensional FE Analysis of Acoustic Emission of Composite Plate)

  • 백승훈;박시형;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권5호
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

회전 효과를 고려한 Active Gurney Flap 의 동특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis of Active Gurney Flap Considering Rotational Effect)

  • 기영중;김태주;김덕관
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권3호
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    • pp.183-191
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    • 2015
  • 본 논문에서는 헬리콥터 로터 시스템의 진동과 소음을 저감시키기 위해 개발이 진행 중인 능동거니플랩(AGF, Active Gurney Flap)에 대해 유한요소법을 이용하여 수행된 동특성 해석결과를 소개하였다. 거니플랩은 평판의 형태로 블레이드 하부 표면에 수직인 방향으로 전개되며, 블레이드 뒷전(T/E, Trailing Edge) 부위에 장착된다. 거니플랩 조립체는 전기모터와 L-형 링키지 및 플랩 등의 부품들로 구성되어 블레이드 내부에 장착되며, 고정프레임에서의 진동 성분들을 감소시키기 위해 3~5/rev 범위로 능동적인 제어가 필요하다. 따라서 외연적 시간적분법을 통해 로터 회전에 의한 원심력과 제어입력이 적용되고 있는 상황에서 거니플랩의 동적 응답특성을 분석하였으며, 해석 결과를 통해 거니플랩의 하향변위 요구도를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.