• Title/Summary/Keyword: 선형근사구조

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Advanced Finite Element Technology for Fracture Mechanics Analysis of Cracked Shells (균열된 쉘의 파괴역학해석을 위한 선진유한요소기법)

  • 우광성
    • Computational Structural Engineering
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    • v.4 no.2
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    • pp.77-85
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    • 1991
  • A new finite element technology based on the p-version of E.F.M. is discussed with reference to its potential for application to stress intensity factor computations in linear elastic fracture mechanics, especially cracked cylindrical shells. It is shown that the p-version model is far better suited for computing the stress intensity factors than the conventional h-version models with the help of three test problems. The main advantage of this technology is that the accuracy of approximation can be established without mesh refinement or the use of special procedures such as crack-tip element and mixed variational approach.

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Review of MLS-based finite elements and a proposal for their applications (MLS기반 유한요소에 대한 개관과 그 응용에 관한 제언)

  • Cho, Young-Sam
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.51-54
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MLS기반 유한요소에 대한 개략적인 현재 개발상황과 향후 예상할 수 있는 응용분야에 대한 제안을 하였다. 이동최소제곱근사를 이용하여 형상함수를 생성하는 MLS기반 유한요소는, 요소의 경계에서 기존 유한요소의 성질-크로네커 델타 조건-을 가지면서도 기존 요소가 갖지 못했던 임의의 절점추가가 자유롭다는 장점이 있어 다양한 변절점요소로의 개발이 이루어져왔다. 선형 또는 이차형상함수를 갖는 2차원 변절점요소 뿐 아니라, 균열선단과 균열면을 포함하고 있는 2차원 균열요소와 3차원에서의 제한적인 변절점요소 등이 개발되어 다양한 불연속성 문제에 적용 가능함이 입증되었다. 이러한 MLS기반 유한요소는 향후 2차원 변절점 3각요소, 2차원 삼각균열요소, 변절점 쉘요소, 균열 쉘요소, 마칭큐브알고리즘에 적합한 3차원 변절점요소로의 개발이 가능할 것으로 예상되며, 본 논문에서는 3차원 변절점요소를 이용한 복잡한 요소망 생성에 대한 예제로 대퇴골의 요소망 생성을 보였다.

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Neural-Q method based on KFD regression (KFD 회귀를 이용한 뉴럴-큐 기법)

  • 조원희;김영일;박주영
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.85-88
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    • 2003
  • 강화학습의 한가지 방법인 Q-learning은 최근에 Linear Quadratic Regulation(이하 LQR) 문제에 성공적으로 적용된 바 있다. 특히, 시스템 모델의 파라미터에 대한 구체적인 정보없이 적절한 입ㆍ출력만으로 학습을 통해 문제의 해결이 가능하므로 상황에 따라 매우 실용적인 방법이 될 수 있다. 뉴럴-큐 기법은 이러한 Q-learning의 Q-value를 MLP(multilayer perceptron) 신경망의 출력으로 대치시켜, 비선형 시스템의 최적제어 문제를 다룰 수 있게 한 방법이다. 그러나, 뉴럴-큐 기법은 신경망의 구조를 먼저 결정한 후 역전파 알고리즘을 이용해 학습하는 절차를 행하므로, 시행착오를 통해 신경망 구조를 결정해야 한다는 점, 역전파 알고리즘의 적용에 따라 신경망의 연결강도 값들이 지역적 최적해로 수렴한다는 점등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 뉴럴-큐 학습의 도구로 KFD회귀를 이용하여 Q 함수의 근사 기법을 제안하고 관련 수식을 유도하였다. 그리고, 모의 실험을 통하여, 제안된 뉴럴-큐 방법의 적용 가능성을 알아보았다.

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Experimental Verification of Nondestructive Crack Detection Model Using a Few Natural Frequencies (소수의 고유진동수를 사용하는 비파괴 균열발견모델의 유도 및 검증)

  • 김정태
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.149-159
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    • 1999
  • 본 연구에서는 고유진동수를 사용하여 균열의 위치와 크기를 발견하는 비파괴 균열발견모델을 유도하고 Euler-Bernoulli 보를 대상으로 이 모델의 적합성을 검증하였다. 먼저, 균열위치예측모델과 균열크기예측모델로 이루어진 균열발견체계를 제시하였는데, 균열위치예측모델은 모드민감도와 고유진동수 사이의 선형적인 관계로부터 간접적으로 유도되었으며 균열크기예측모델은 균열발생에 의한 변형에너지의 손실을 진동특성치의 변화와 비교하는 동적 파괴역학적 방법으로부터 유도되었다. 다음으로, 기존에 발표된 양단-자유보에 대한 진동모드 실험결과를 사용하여 균열위치와 균열크기를 예측하고 평가하므로 균열발견모델의 적합성과 적용성을 실험적으로 검토하였다. 대부분의 손상시나리오에서 균열위치와 균열크기 예측치는 실제값과 근사하게 일치하였다.

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Simplified Nonlinear Static Progressive Collapse Analysis of Steel Moment Frames (철골모멘트골조의 비선형 정적 연쇄붕괴 근사해석)

  • Lee, Cheol-Ho;Kim, Seon-Woong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.698-703
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    • 2007
  • A simplified model which incorporates the moment-axial tension interaction of the double-span beams in a column-removed steel frame is presented in this paper. To this end, material and geometric nonlinear parametric finite element analyses were conducted for the double-span beams by changing the beam span to depth ratio and the beam size within some practical ranges. The beam span to depth ratio was shown to be the most influential factor governing the catenary action of the double-span beams. Based on the parametric analysis results, a simplified piecewise linear model which can reasonably describe the vertical, resisting force versus the beam chord rotation relationship was proposed. It was also shown that the proposed method can readily be used for the energy-based progressive collapse analysis of steel moment frames.

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Analysis of 1-D Free boundary Problem Using Implicit Moving-Least-Squares Difference Method (Implicit 이동최소제곱 차분법을 이용한 1차원 자유경계문제의 해석)

  • Yoon, Young-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.48-51
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    • 2010
  • 본 논문에서는 자유경계문제 해석을 위해 정확도가 향상된 implicit 이동최소제곱 차분법을 제시한다. 계면경계에 대한 implicit 정의로 인해 비선형 시스템이 구성되고, 매 해석단계마다 절점해와 계면경계의 위치를 반복계산을 통해 찾는다. 계면경계 결정시 속도항을 한 단계 뒤로 지연시켜 explicit하게 근사적으로 계산하던 기존 방법에 비해 계면경계의 위치를 더 정확하게 계산할 수 있고, 결과적으로 해의 정확도가 향상되었다. 계면경계 위치값이 비교적 빠른 속도로 수렴하기 때문에 많은 반복계산이 필요치 않다. 수치예제를 통해 기존의 방법으로 계산한 결과와 비교하여 새롭게 개발한 implicit 방법의 향상된 정확도를 보였다.

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An efficient 2.5D inversion of loop-loop electromagnetic data (루프-루프 전자탐사자료의 효과적인 2.5차원 역산)

  • Song, Yoon-Ho;Kim, Jung-Ho
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.11 no.1
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    • pp.68-77
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    • 2008
  • We have developed an inversion algorithm for loop-loop electromagnetic (EM) data, based on the localised non-linear or extended Born approximation to the solution of the 2.5D integral equation describing an EM scattering problem. Source and receiver configuration may be horizontal co-planar (HCP) or vertical co-planar (VCP). Both multi-frequency and multi-separation data can be incorporated. Our inversion code runs on a PC platform without heavy computational load. For the sake of stable and high-resolution performance of the inversion, we implemented an algorithm determining an optimum spatially varying Lagrangian multiplier as a function of sensitivity distribution, through parameter resolution matrix and Backus-Gilbert spread function analysis. Considering that the different source-receiver orientation characteristics cause inconsistent sensitivities to the resistivity structure in simultaneous inversion of HCP and VCP data, which affects the stability and resolution of the inversion result, we adapted a weighting scheme based on the variances of misfits between the measured and calculated datasets. The accuracy of the modelling code that we have developed has been proven over the frequency, conductivity, and geometric ranges typically used in a loop-loop EM system through comparison with 2.5D finite-element modelling results. We first applied the inversion to synthetic data, from a model with resistive as well as conductive inhomogeneities embedded in a homogeneous half-space, to validate its performance. Applying the inversion to field data and comparing the result with that of dc resistivity data, we conclude that the newly developed algorithm provides a reasonable image of the subsurface.

Approximate Method to Estimate Member Forces in the Column of a Rigid Frame (강접골조 기둥의 부재력 산정을 위한 근사해석법)

  • Kim, Young-Chan;Yoon, Tae-Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.7
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    • pp.4611-4617
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    • 2014
  • This paper proposes an approximate method to estimate member forces of columns in a rigid frame. One of the conventional methods, Cantilever Method assumes the midpoint of a column as a hinge and linear distribution of axial stresses regarding the centroid of the column areas. As a result, it shows erroneous results compared to those of matrix analysis of two frames. In this study, a new method is proposed to estimate the member forces in columns and location of hinges in columns, which can be adopted easily by a practicing engineer, and numerical examples showed improved results compared to conventional methods.

A study on the characteristic analysis of superposed leaf springs with geometric and material nonlinearities (기하학적. 재료적 비선형성을 갖는 중첩된 판 스프링의 특성해석에 관한 연구)

  • 김형구;임정식;김일곤;손동성
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.1
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    • pp.13-22
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    • 1990
  • A general analysis method is proposed for analysis of the superposed structures with geometric and material nonlinearities. It is presumed that no friction occurs between structures. It utilizes a shell element for the geometric and material nonlinearities and imposes various deformation constraints for the contact and interaction between structures. To show the reliability and effectiveness of this method, superposed cantilevers for which exact solutions can be obtained and holddown spring assemblies which are now used in PWR reactors are chosen as analysis models. The results of analyses were compared with exact solution in the case of cantilevers and with test results in the case of holddown spring assemblies. The analysis results obtained by this method showed good agreement with the reference values.

Improved Modal Pushover Analysis of Multi-span Continuous Bridge Structures (다경간 연속 교량 구조물의 지진응답 평가를 위한 개선된 모드별 비탄성 정적 해석법에 관한 연구)

  • Kwak, Hyo-Gyoung;Hong, Seong Jin;Kim, Young Sang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.3A
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    • pp.497-512
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    • 2006
  • In this paper, a simple but effective analysis procedure to estimate seismic capacities of multi-span continuous bridge structures is proposed on the basis of modal pushover analysis considering all the dynamic modes of structure. Unlike previous studies, the proposed method eliminates the coupling effects induced from the direct application of modal decomposition by introducing an identical stiffness ratio and an approximate elastic deformed shape. Moreover, in addition to these two introductions, the use of an appropriate distributed load {P} makes it possible to predict the dynamic responses for all kinds of bridge structures through a simpler analysis procedure. Finally, in order to establish the validity and applicability of the proposed method, correlation studies between rigorous nonlinear time history analysis and the proposed method are conducted for multi-span continuous bridges.