• 제목/요약/키워드: 무요소법

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유한요소법을 이용한 대용량 삼상 변압기의 무부하 정상상태 해석에 관한 연구 (Study on No-Load Steady State Analysis of Large-Scale Three Phase Transformer using Finite Element Method)

  • 윤희성;최준호;신판석;고창섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1121-1122
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    • 2011
  • 대용량 삼상 변압기에서 무부하 정상상태에서의 특성을 예측하는 것은 변압기의 설계 과정에서 중요한 과정 중 하나이다. 통상적으로 전기기기의 무부하 정상상태 해석을 위해 시간차분 유한요소법이 사용되어왔다. 대용량 삼상 변압기 또한 이을 이용하여 무부하 정상상태 해석을 수행할 수 있지만, 삼상 변압기의 인덕턴스 성분이 권선 저항에 비해 매우 크기 때문에 정상 상태 도달까지 매우 많은 시간이 소요되어 실제적으로 정상 상태 해석이 불가능하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 대용량 삼상 변압기의 무부하 정상상태 해석을 효과적으로 수행하기 위한 방법을 제안하고자 한다.

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무요소법을 이용한 임의 형상 평판의 고정확도 고유치 추출 기법 (Extraction of Accurate Eigenvalues of Plates Using a Meshless Method)

  • 강상욱;우윤환
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권11호
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    • pp.779-786
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    • 2015
  • The Kansa method, which is used for various free vibration problems of arbitrarily shaped plates including membranes, discretizes the domain of a plate using only nodes without elements unlike FEM. The method requires a small amount of computation relative to FEM thanks to this discretization scheme but has limit in the accuracy of its solution. This paper reveals the reason of the limit and, to overcome the limit, proposes the practical method of calculating the singularity of a system matrix and extracting accurate natural frequencies. Case studies for a rectangular plate and an arbitrarily shaped plate validate the proposed method.

임의 형상 고정단 평판의 고정밀도 고유치 해석을 위한 파동 함수 기반 무요소법 (Meshless Method Based on Wave-type Function for Accurate Eigenvalue Analysis of Arbitrarily Shaped, Clamped Plates)

  • 강상욱
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.602-608
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    • 2016
  • The paper proposes a practical meshless method for the free vibration analysis of clamped plates having arbitrary shapes by extending the non-dimensional dynamic influence function (NDIF) method, which was developed by the author in 1999. In the proposed method, the domain and boundary of the plate of interest are discretized using only nodes without elements unlike FEM and the system matrices are obtained by making domain nodes and boundary nodes satisfy the governing differential equation and boundary conditions, respectively. However, since the above system matrices are not square ones, the problem of free vibrations of clamped plates is not reduced to an algebraic eigenvalue problem. An additional theoretical treatment is considered to produce an algebraic eigenvalue problem. It is revealed from case studies that the proposed method is valid and accurate.

무요소법을 이용한 보와 판의 효과적인 해석 (Effective Analysis of Beams and Plates using the RKPM)

  • 송태한;석병호;임장근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.680-685
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    • 2001
  • In this paper, RKPM is extended for solving moderately thick and thin structures. General Timoshenko beam and Mindlin plate theory are used far formulation. Shear locking is the main difficulty in analysis of these kinds of structures. Shear relaxation factor, which is formulated using the difference between bending and shear strain energy, is introduced to overcome shear locking. Analysis results obtained reveal that RKPM using introduced method is free of locking and very effectively applicable to deeply as well as shallowly beams and plates.

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고정단 평판의 고정밀도 고유치 해석을 위한 효율적인 무요소법 개발 (Efficient Meshless Method for Accurate Eigenvalue Analysis of Clamped Plates)

  • 강상욱
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권10호
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    • pp.653-659
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    • 2015
  • A new formulation of the non-dimensional dynamic influence function method, which is a type of the meshless method, is introduced to extract highly accurate eigenvalues of clamped plates with arbitrary shape. Originally, the final system matrix equation of the method, which was introduced by the author in 1999, does not have a form of algebraic eigenvalue problem unlike FEM. As the result, the non-dimensional dynamic influence function method requires an inefficient process to extract eigenvalues. To overcome this weak point, a new approach for clamped plates is proposed in the paper and the validity and accuracy is shown in verification examples.

임의의 절점 추가에 의한 개선 유한요소법 (An Improved Finite Element Method by Adding Arbitrary Nodes in a Domain)

  • 김현규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권12호
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    • pp.1626-1633
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    • 2006
  • In the present paper, in the context of the meshless interpolation of a moving least squares (MLS) type, a novel method which uses primary and secondary nodes in the domain and on the global boundary is introduced, in order to improve the accuracy of solution. The secondary nodes can be placed at any location where one needs to obtain a better resolution. The support domains for the shape functions in the MLS approximation are defined from the primary nodes, and the secondary nodes use the same support domains. The shape functions based on the MLS approximation, in an integration domain, have a single type of a rational function, which reduces the difficulty of numerical integration to evaluate the weak form. The present method is very useful in an adaptive calculation, because the secondary nodes can be easily added and moved without an additional mesh. Several numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the present method.

MLS기반 변절점 유한요소 및 레벨셋 방법을 이용한 고체-유체 경계의 전산모사 (Tracking of Evolving Solid-Fluid Interface Using Level set and MLS-based finite elements with variable nodes)

  • 임재혁;조영삼;임세영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.416-418
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    • 2004
  • Tracking of evolving solid-fluid interfaces is treated using level set method and MLS-based finite element with variable nodes. Several applications will be illustrated to demonstrate the effectiveness of the present scheme

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점성균열 모델을 위한 국부단위분할이 적용된 무요소법 (A Meshless Method Using the Local Partition of Unity for Modeling of Cohesive Cracks)

  • 지광습;정진규;김병민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.861-872
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    • 2006
  • 본 연구에서는 이차원 연속체에 존재하는 점성균열을 무요소법에서 국부 단위분할 원리에 근거하여 정식화하였다. 균열이 한 절점의 영향영역(domain of influence)을 완전히 통과하는 경우 그 절점의 형상함수는 계단함수로 확장되고, 균열 끝이 영향영역 내에 위치하는 경우 특이성이 제거된 가지함수(branch function)로 확장된다. 이러한 해의 영역의 확장은 국부 단위분할 원리를 만족하는 변위계에서만 이루어지므로, 약형 정식화는 표준 Galerkin방법에 의해서 얻어진다. 균열과 상호작용하는 영향영역만 확장되기 때문에, 성긴 형태의 시스템의 행렬을 유지하게 된다. 그러므로 확장에 의해 발생하는 계산비용의 증가는 최소화된다. 동적인 문제에서 균열성장에 관한 조건은 재료안정론으로부터 얻어졌다. 즉, 재료 한 점에서 어느 방향으로든 변형열화가 집중하게 되면, 그 방향에 점성균열을 삽입하여 연속체가 비연속체로 되도록 하였다. 균열의 성장속도도 같은 조건으로부터 자연스럽게 얻어졌다. 전통적인 무요소법보다 더 나은 정확도와 빠른 수렴성을 보이는 것이 확인되었으며, 이 기법의 적용성을 보이기 위해 잘 알려진, 정적 및 동적문제에 적용하였다.