• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.660-663
• /
• 2011

폭발하중은 매우 짧은 시간 내에 순간적인 높은 압력으로 발생된다. 따라서 폭발하중을 받는 구조물은 매우 복잡한 순간 동역학적 손상 거동을 나타낸다. 이러한 외부 하중에 대한 실험적 연구는 큰 비용, 시설, 그리고 군사적 보안 문제가 요구되기 때문에, 고성능 컴퓨팅 기술을 이용한 수치적 기법을 통해 구조물의 동적 비선형 해석을 수행하였다. 수치해석의 정확성을 높이기 위해 폭풍파와 같은 대기전파의 경우 Euler 기법, 콘크리트 재료의 경우 Lagrange 기법을 적용한 복합적 수치해석 (multi-solver coupling) 기법이 적용되었다. 제안된 수치해석 기법은 explicit 유한요소해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 수행되었다. 그리고 클러스터 (cluster) 내 병렬 알고리즘 (parallel algorithm)을 이용하여 수치해석의 효율성을 높였다. RC 구조물의 수치해석 결과, 기존 실험 결과와 비교하여 잘 일치되었다. 또한 영역분할 개수가 증가할수록 수행시간은 감소되었고 Speed-up과 효율성은 높아졌다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.9
• /
• pp.775-780
• /
• 2016

In this paper, a computational algorithm of an improved and versatile structural analysis applicable for large-size flexible nonlinear structures is developed. In more detail, nonlinear finite element based on the co-rotational (CR) framework is developed. Then, a finite element tearing and interconnecting method using local Lagrange multipliers (FETI-local) is combined with the nonlinear CR finite element. The resulting computational algorithm is presented and applied for nonlinear static analyses, i.e., cantilevered beam and multibody structure. Finally, the proposed analysis is evaluated with regard to its parallel computation performance, and it is compared with those obtained by serial computation using the sparse matrix linear solver, PARDISO.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.351-361
• /
• 2017

Reinforced concrete(RC) structural walls are major lateral load-resisting structural member in building structures. Generally these RC structural walls are coupled with each other by the coupling beams and slabs, and therefore they behave as RC coupled structural wall system. In the design of these coupled structural wall systems, member forces are calculated using elastic structural analysis. These elastic analysis methodologies for the design of coupled structural wall system was not reasonable because it can not consider their ultimate behavior and assure economic feasibility. Performance based design and moment redistribution method to solve these problems is regarded as a reasonable alternative design method for RC coupled structural wall system. However, it is not verified under various design parameters. In this study, nonlinear analysis of RC coupled structural wall system was performed according to various design parameters such as reinforcement ratio, ultimate concrete strain and wall height. Based on analysis results, design considerations for coupled RC structural wall system was proposed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.30 no.11 s.254
• /
• pp.1447-1454
• /
• 2006

The evaluation of parallel performance of a high speed impact simulation is not an easy task because not only the development of parallel explicit code is difficult but also a large number of processors is not easily accessible. In this paper, the parallel performance of a new Lagrangian FEM impact code carried out on cluster supercomputer has been described in high speed range. In the case of metal sphere impacting to oblique plate, the overall speed-up continuously increases even up to 128 CPUs. Investigation of elapsed time of each part reveals that most of the inefficiency comes from the load imbalance of contact.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2006.06a
• /
• pp.459-461
• /
• 2006

저궤도 인공위성 전력계 시스템의 설계 및 해석을 위한 태양 전지 전력조절기의 대신호 안정도해석을 수행한다. 태양전지 전력조절기에서 제어가능한 모든 방법에 따른 태양전지에서 바라본 태양전지 전력조절기의 부하특성을 분류하고, 상태공간해석을 이용하여 태양전지 시스템의 대신호적 안정도를 해석한다. 또한, 본 논문에서는 태양전지 전력조절기의 부하특성을 정전력부하에서 정저항부하로 변환하여 대신호적인 안정도를 확보하는 비선형변환을 제안한다. 제안된 변환기법을 통해 최대전력점 추적제어나 배터리 충전제어 및 전류분배제어가 가능한 병렬 모듈 태양전지 레귤레이터에 적합한 단일 전류 제어기를 구성한다. 제안된 대신호 해석과 저항제어를 검증하기위해, 200W급 태양전지와 100W급 태양전지 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.26 no.4
• /
• pp.283-292
• /
• 2013

The objective of this research is to evaluate of global and local damage for steel-concrete composite structures under highway bridge exposed to fire loading. To enhance the accuracy and efficiency of the numerical analysis, the proposed transient nonlinear thermal structure interaction(TSI) parallel fire analysis method is implemented in ANSYS. To validate the TSI parallel fire analysis method, a comparison is made with the standard fire test results. The proposed TSI parallel fire analysis method is applied to fire damage analysis and performance evaluation for Buchen highway bridge. The result of analysis, temperature of low flange and web are exceed the critical temperature. The deflection and deformation state show good agreement with the fire accident of buchen highway bridge.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2017.04a
• /
• pp.171-171
• /
• 2017

전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.14 no.5
• /
• pp.187-194
• /
• 2010

As the design of the pillar width (PW) of the parallel tunnels in downtown area, in which are located in plains zone with deep alluvium compared with mountain tunnels, is directly related with pre-compensation payment and costs of the underground area, it has to be planned as to keep minimum distance while securing the stability of the parallel tunnels. Although PW of downtown road tunnel in Korea is standardized as 1.5D(D: diameter of the tunnels), PW sometimes has to be reduced within 1.5D to adjust the tunnel lines to the city plan in the cases of the inlet and outlet of the tunnels. In this paper, the design and the analyses of optimum PW of the NATM type road tunnel in the downtown area are introduced. The relationship among the tunnel line planning and underground compensation fee, and ground characteristics are evaluated. In the determination of PW distance, the numerical analyses of underground road tunnels were performed, including the use of the strength decrease method and strength/stress ratio method. In the cases of inlet and outlet part of the tunnels where the stability of the pillars is poor due to contiguous construction of the parallel tunnels, the reinforcement methods are recommended for securing the stability. Numerical verification was performed for the reinforcement proposed.

• Journal of IKEEE
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.111-118
• /
• 2013

In this paper, the subband nonlinear adaptive Volterra filters are introduced and its analysis are presented. From the eigenvalue analysis of the input correlation matrix, we show that the proposed subband adaptive Volterra filter has superior convergence performance as compared to the conventional one, which shows that the it can be useful for the recently proposed subband nonlinear adaptive echo canceller. Also, the optimum filter in each subband are introduced and verified from the computer simulations.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07a
• /
• pp.875-877
• /
• 2005

전력시스템의 규모는 날로 증가하고 부하조건 역시 매우 다양해져 많은 수의 전력변환 장치가 사용되고 있으며, 변환장치에 사용되는 비선형성 전력반도체 소자의 사용은 고조파의 발생을 가져온다. 또한 대규모 부하의 초기기동에 의한 전압강하(Voltage Sag)가 일어나게 되어 전력시스템에 좋지 않은 영향을 주게 되며 고조파와 함에 전력의 품질저하 또는 기계적 오작동 등을 가져다 준다. 본 논문에서는 이런 전압, 전류의 전력품질 저하를 보상하기 위해 Active Filter를 적용한 예를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 시스템 해석을 실시하였다. 본 연구를 통해 직 병렬 동시적용 Active Filter의 유용성을 확인할 수 있었다.