• Title/Summary/Keyword: 비선형 유한요소법

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Dynamic Characteristics of Nonlinear Beam Shear Deformation (전단변형을 고려한 비선형 보의 동적특성에 관한 연구)

  • Park, Sungjin;Baek, Jooeun
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.12 no.1
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    • pp.69-73
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    • 2016
  • In this study, the applicability and validity of collocation method to nonlinear vibration issues in comparison to other solutions are confirmed, and the applicability of collocation method to nonlinear dynamic response issues in comparison to the response curve with F.E.M results is examined. Also, it is also examined how the influence of axial inertia varies according to the size of slenderness ratio.

Geometrically Non-Linear Analysis of Space Frames Considering Finite Rotations (유한회전을 고려한 공간뼈대의 기하학적 비선형해석)

  • Chu, Seok Beom
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.9 no.1 s.30
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    • pp.81-94
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    • 1997
  • 본 연구에서는 유한 회전에 의한 효과를 고려한 곡선 보요소를 개발하고, 이 요소를 이용하여 공간뼈대 구조물의 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이 곡선 보요소는 증분 변위장에 Rodriguez의 2차 유한 회전항을 포함시킴으로써, 유한 회전에 의한 기하학적 평형을 유지하도록 하였다. 대변형 해석을 위하여 Total Lagrangian 방법이 적용되었으며, 비선형 해석을 수행하기 위한 알고리즘으로는, 여러개의 임계점을 갖는 비선형 거동가지도 추적할 수 있도록 하중 및 변위 증분의 조합법이 사용되었다. 공간 뼈대 구조물의 해석 예제를 통하여, 기하학적 비선형 해석에서 발생하는 유한 회전에 의한 효과를 확인하고, 본 연구에서 제안한 유한요소의 효율성 및 비선형 알고리즘으로 선택한 하중 및 변위 증분의 조합법의 적용성을 입증하였다.

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Nonlinear Structural Safety Assessment under Dynamic Excitation Using SFEM (추계론적 유한 요소법을 이용한 동하중을 받는 비선형 구조물의 안전성 평가)

  • Huh, Jungwon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.13 no.3
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    • pp.373-384
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    • 2000
  • To assess the safety of nonlinear steel frame structures subjected to short duration dynamic loadings, especially seismic loading, a nonlinear time domain reliability analysis procedure is proposed in the context of the stochastic finite element concept. In the proposed algorithm, the finite element formulation is combined with concepts of the response surface method, the first order reliability method, and the iterative linear interpolation scheme. This leads to the stochastic finite element concept. Actual earthquake loading time-histories are used to excite structures, enabling a realistic representation of the loading conditions. The assumed stress-based finite element formulation is used to increase its efficiency. The algorithm also has the potential to evaluate the risk associated with any linear or nonlinear structure that can be represented by a finite element algorithm subjected to seismic loading or any short duration dynamic loading. The algorithm is explained with help of an example and verified using the Monte Carlo simulation technique.

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Deformation Characteristics of Diaphragm Wall Induced by Deep Excavation(II) -Numerical Analysis- (대규모 굴착공사에 따른 지중연속벽체의 변형특성(II) -수치해석-)

  • 김동준;이병철;김동수;양구승
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.4
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    • pp.107-115
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    • 2001
  • 해성토층 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였고, 이러한 수치해석결과와 현장측정값을 비교하여 각각의 수치해석방법의 적용성을 평가하였다. 수치해석법으로는 지반반력해석, 선형 유한요소법 그리고 비선형 유한요소법이 수행되었다. 각각의 방법들에서는 미소변형률에서의 지반거동특성인 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 수치해석을 수행하여 각각 그 결과들을 비교.분석하였다. 이러한 분석결과 미소변형률에서의 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소 효과를 고려한 비선형 유한요소해석법이 가장 정확하게 수평변위를 예측할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

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선형 탄성방정식의 유한요소해법과 잠김현상

  • 이창옥
    • Communications of the Korean Mathematical Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.543-566
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    • 2001
  • 이차원 선형 탄성방정식을 소개하고 약한 형식 타원성을 보여준다(P-1)순응 유한요소를 사용할 때 나타나는 잠김현상을 설명하고 그 해결책으로서 비순응 유한요소법과 penalty 항을 가진 혼합문제, 일계 최소자승법 등을 소개한다.

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Analysis of Elasto-Plastic Problems Using the Generalized Finite Element Method with Global-Local Enrichment Functions (전체-국부 확장함수를 지닌 일반유한요소법을 이용한 탄소성해석)

  • Han, So-Jeong;Kim, Hee-Cheul;Lee, Young-Hak;Kim, Dae-Jin
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.773-777
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    • 2011
  • 본 논문에서는 국부적으로 비선형 거동을 보이는 고전적인 $J_2$ 소성흐름 이론에 근거한 탄소성 문제의 해를 효율적으로 구하기 위해 전체-국부 확장함수를 지닌 일반유한요소법을 제안한다. 제안된 기법은 비선형 거동을 보이는 영역을 포함하는 국부 문제의 비선형 해를 구하고 이를 일반유한요소법의 단위 오목 분할의 개념을 통해 전체 문제의 해 공간을 확장하는데 이용한다. 이는 적은 계산량으로 복잡한 탄소성문제의 정확한 해를 얻는 것을 가능하게 하며 기법의 강건성과 정확성을 입증하기 위한 수치해석 예제가 다루어진다.

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An Analysis of Continuous Beam by Material Non-linear Transfer Matrix Method (재료비선형 전달행렬법에 의한 연속보의 해석)

  • Seo, Hyun Su;Kim, Jin Sup;Kwon, Min Ho
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.1
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    • pp.77-84
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    • 2011
  • This study is to develop nonlinear analysis algorithm for transfer matrix method, which can be applied to continuous beam analysis. Gauss-Lobatto integral rule is adopted and the transfer matrix is derived from stiffness matrix. In the transfer matrix method, the system equation has a constant number of unknowns regardless of number of D.O.F. Therefore, the transfer matrix method has computational efficiencies not only in linear elastic analysis but also in nonlinear analysis. To verify the developed method, the analysis results of several examples are compared with commercial code in moment-curvature, moment-displacement and load-displacement relation.

Buckling analyses of flat plates through two-element plate concept by using finite element method (유한요소법을 이용한 분할판 개념하의 평판 좌굴해석)

  • 민철기;손원기;주재현;류시융
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.79-89
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    • 1995
  • Two-element plate concept is incorporated into the buckling problem in order to simplify the nonlinear distribution of stress through the thickness of plate. Finite element formulations and programs based upon the Reissner functional and the modified Reissner functional using two-element plate concept are developed for buckling analysis of plates under axial compression. The two programs have been applied to obtain the linear elastic buckling behavior of axially compressed flat plates. Excellent agreement of linear elastic-solution results with exact or approximate solutions of other authors for the same boundary conditions proves the validity of the finite element method using two-element plate theory.

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Analysis of Behavior of Metal Plate Connection by Nonlinear Finite Element Method (비선형 유한요소법을 이용한 메탈 플레이트 접합부의 거동해석)

  • Hyun, Jae-Hyuk;Kun, Gwang-Chul;Lee, Jun-Jae
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.27 no.3
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    • pp.23-30
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    • 1999
  • have been many studies to analyze the behavior of metal plate connector that most widely used to connect light frame wood trusses. Finite element method{FEM) was one of the methods for those studies. FEM using linear model may well be applicable to predict the initial slope of load-displacement curve for metal plate connection. However, displacement may be overestimated above experimental results with the increase of load. Therefore, linear model cannot be used for the nonlinear behavior part. To predict real behavior more exactly, nonlinear term was included to FEM model in this study. It was found out that EA and AA mode showed the high agreement between predicted results and experimental ones. However, EE and AE mode showed a little difference between predicted results and experimental ones in nonlinear part. This results might be caused by insufficient reflection of the slip effect. Consequently, the effect of slip shall be considered to approve the accuracy of nonlinear analysis for the behavior of metal plate connection.

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Stability and Post-buckling Analysis of Stiffened Plate and Shell Structures (보강된 판 및 쉘구조의 좌굴 및 후좌굴해석)

  • 김문영;최명수;민병철
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.155-168
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    • 1998
  • 보강된 판 및 쉘구조의 안정성 및 후좌굴을 포함하는 기하학적 비선형 해석을 수행하기 위하여, total Lagrangian formulation에 근거한 연속체의 증분평형방정식으로부터 변형된 쉘요소인 유한요소이론을 제시하였다. 쉘구조의 곡률이 불연속적으로 변하거나 쉘부재들이 유한한 각도로 만나는 보강된 판 및 쉘구조의 비선형 해석이 가능하도록 주부재와 보강재 간의 연결점에 대한 일반적인 변환관계를 제시하였으며 좌굴해석 및 기하학적 비선형해석의 경우에 해의 정확성 및 수렴성을 개선시키기 위하여 접선강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켰다. 또한, shear locking 현상을 극복하기 위하여 감차적분을 적용하였고 쉘구조의 좌굴해석에서는 power method를 적용하여 해석의 효율을 높였으며, 후좌굴해석에서는 변위 및 하중증분법을 적절히 결합시켜 보강된 쉘구조의 후좌굴 거동추적이 용이하였다. 또한, 입력자료를 손쉽게 준비하고 좌굴모드 및 후좌굴거동을 효율적으로 분석하기 위하여 전, 후 처리 프로그램을 개발하였고 다양한 해석예제를 통하여 다른 문헌의 해석결과를 비교함으로써 본 연구에서 개발된 유한요소 해석프로그램의 타당성 및 정확성을 입증하였다.

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