• Journal for History of Mathematics
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• v.18 no.4
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• pp.49-66
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• 2005

Finite element Methods(FEM) have been the primary computational methodologies in science and engineering computations for more than half centuries. One of the main limitations of the finite element approximations is that they need mesh which is an artificial constraint, and they need remeshing to solve in some special problems. The advantages in meshfree Methods is to develop meshfree interpolant schemes that only depends on particles, so they relieve the burden of remeshing and successive mesh generation. In this paper we describe the development of meshfree particle Methods and introduce the numerical schemes for Smoothed Particle hydrodynamics, meshfree Galerkin Methods and meshfree point collocation mehtods. We discusse the advantages and the shortcomings of these Methods, also we verify the applicability and efficiency of Meshfree Particle Methods.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.47-56
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• 1999

최근 요소망의 구성없이 공학적인 문제의 해석이 가능한 무요소법이 많은 학자들에 의하여 제안되고 이에 관한 집중적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 갤러킨 정식화에 의한 무요소법을 고체역학적인 문제에 적용하여 이의 특성을 규명하고자 하였다. 특히 일반적으로 사용되고 있는 몇가지 가중 함수를 선정하여 이들이 해석결과에 미치는 특성과 절점 배치방법 및 가중 함수의 영향 영역 변화에 따른 해의 정확도 등을 서로 비교하고 검토하였다. 연구결과로 가중 함수의 형태와 영향 영역의 크기, 기정 함수의 차수와 절점 배치방법 등은 서로 상관관계를 갖고 해의 정확도에 크게 영향을 미침을 확인할 수 있었고 이의 적절한 선정은 무요소해석의 중요한 요건임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.756-759
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• 2011

일반적으로 컴퓨터를 이용한 수치 해석에는 격자 수치 해석 방법인 유한요소법 또는 유한차분법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 해석하고자 하는 영역을 요소나 격자 등으로 분할해야 하기 때문에 복잡한 현상들을 다루는 데 어려움을 갖게 된다. 이를 극복하기 위해 개발된 방법이 무요소법(Meshfree Method)이며 본 논문에서는 다양한 무요소법들 중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 고려되어진다. SPH는 라그랑지안 수치 근사 기법을 사용하는 입자법(Particle Method)으로 SPH를 정확하게 실행하기 위해서는 적절한 경계 처리법이 요구된다. 그러나 기존의 경계 처리법은 유체 입자의 침투현상 및 커널(Kernel) 끊김 현상이 발생하기 때문에 적합하지 않다. 따라서 지금까지 SPH의 경계 처리법을 향상시키기 위해 다양한 접근법들이 제안되었으며 본 논문에서는 이러한 접근법들 중 정반사(Specular Reflection), 재회복(Bounce-back), 재도입(Reintroduce) 방법 및 경계 반발력(Repulsive Force)과 가상 입자(Ghost Particle)의 적용이 분석되고 현상 접목을 통해 적절한 경계 처리법이 제안되어진다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.3
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• pp.311-319
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• 2007

A Meshfree is a method used to establish algebraic equations of system for the whole problem domain without the use of a predefined mesh for the domain discretization. A point interpolation method is based on combining radial and polynomial basis functions. Involvement of radial basis functions overcomes possible singularity Furthermore, the interpolation function passes through all scattered points in an influence domain and thus shape functions are of delta function property. This makes the implementation of essential boundary conditions much easier than the meshfree methods based on the moving least-squares approximation. This study aims to investigate a stress analysis of structural element between a meshfree method and the finite element method. Examples on cantilever type plate, hollow cylinder and stress concentration problems show that the accuracy and convergence rate of the meshfree methods are high.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.3
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• pp.210-218
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• 2018

In order to generate meshes automatically for finite element analysis of complex structures such as aircraft, a large number of triangular elements are typically created. However, triangular elements are less accurate than rectangular elements, so it is difficult to obtain a reliable solution. This problem can be improved through the meshfree method using the back cell integration. However, this method also causes some problems such as over-use of the integration points and inefficiency of the integral domain. In order to improve these problems, a method of performing integration by setting the integral area based on a node basis has been proposed, but in the case of incompressible material problems, the numerical accuracy deteriorates due to the vibration phenomenon of the solution. Therefore, in this paper, the modified meshfree method is proposed which sets the integral domain as an element domain instead of the nodal domain, and the proposed method improves the numerical instability caused by the conventional meshfree method without decreasing the accuracy regardles of the shape of integral domain. The effectiveness of the modified meshfree method is verified by using 2-D examples.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.13 no.1 s.31
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• pp.39-50
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• 1999

특이 가중함수로 표현된 shepard interpolant와 일관조건을 사용하여 무요소법 형성함수를 도출하였다. 따라서 통상의 EFGM(Element Free Galerkin Method)과는 달리 변위로 주어지는 경계조건을 자연스럽게 부과할 수 있다. 수치계산 예로서 외팔보 문제를 다루었는데 보이론과 비교하여 매우 잘 맞는 결과를 보여주고, 유한요소법과의 결합도 자연스럽게 이루어짐을 보인다. 또 penny-shaped 균열을 다루는데, 응력확대계수는 균열 표면의 변위로부처 직접 계산하여 해석해와 비교한다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.9 no.5
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• pp.50-56
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• 2010

Meshfree methods show many advantages over finite element method(FEM) in the class of problems for which the remeshing process is inevitable when the conventional FEM used, such as propagating crack problems, large deformation and so on. One of the promising applications of meshfree methods is the adaptive refinement for problems having multi-scale nature. In this study, an adaptive node generation procedure is proposed and several numerical examples are also presented to illustrate the efficiency of proposed method.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.681-690
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• 1999

본 논문에서는 요소를 사용하지 않은 수치해석기법인 무요소법 중에서 다중해상도(multi-resolution)특성이 내재되어 있는 Reproducing Kernel Particle Method (RKPM)의 이중스케일 분해기법을 사용하여 RKPM의 형상함수를 상단성분과 하단성분으로 분리하고 이를 3차원 선형탄성해석과정에 적용하여 von Mises 응력장의 상·하단성분을 유도하였다. 유도된 응력장의 상단성분을 이용하여 후처리과정을 거치지 않고도 응력의 고변화도 부위를 손쉽게 파악할 수 있는 기법을 개발하였으며 이를 이용한 효율적인 적응적 세분화기법의 적용가능성을 연구하였다. 대표적인 2차원 및 3차원 응력집중 문제에 적용하여 응력집중부위를 파악하고 간단한 적응적 세분화과정에 따른 절점추가를 통하여 해의 정도 향상을 파악해 본 결과, 본 연구에서 개발된 기법이 응력집중부위를 정확히 판정할 수 있었으며 효율적인 적응적 세분화기법의 유용한 도구로서 활용될 수 있음을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.877_878
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• 2009

이 논문에서는, 편미분 방정식을 풀기위한 수치해석 기법들 가운데, 유한요소법과 달리 요소를 사용하지 않는 방법인 무요소법중의 하나인 FMLSRKM을 소개하고자한다. 이 방법의 근사화 과정과정전계 해석, 축대칭, 비균일매질에의 적용을 보임으로써 FMLSRKM이 훌륭한 근사해를 만들어낸다는 것을 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.28 no.12
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• pp.2019-2031
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• 2004

The least-squares formulation for rigid-plasticity based on J$_2$-flow rule and infinitesimal theory and its meshfree implementation using moving least-squares approximation are proposed. In the least-squares formulation the squared residuals of the constitutive and equilibrium equations are minimized. Those residuals are represented in a form of first-order differential system using the velocity and stress components as independent variables. For the enforcement of the boundary and frictional contact conditions, penalty scheme is employed. Also the reshaping of nodal supports is introduced to avoid the difficulties due to the severe local deformation near the contact interface. The proposed least-squares meshfree method does not require any structure of extrinsic cells during the whole process of analysis. Through some numerical examples of metal forming processes, the validity and effectiveness of the method are investigated.