• 기계저널
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• 제33권7호
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• pp.600-613
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• 1993

유한요소법은 구조공학분야에서 발전하여 과학기술 전반에 통용되는 수치해석의 한 방법 또는 기술로서 각광받고 있다. 이 기법은 변분원리에 수학적 기초를 두는 미분 방정식의 수치해법의 하나라고 할 수 있다. 이 글에서는 고체역학 부문에 한정하여 유한요소법의 기본체계, 응력계산과 관련하여 중요 수치현상, 그리고 최근 국내외학계의 연구동향 및 상용 패키지 사용시 주의 사항에 관하여 언급한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.417-425
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• 2007

곡선보(curved beam)의 회전관성(rotatory inertia) 및 전단변형(shear deformation)을 고려한 면외(out-of-plane) 자유진동을 해석하는데 미분구적법(DQM)을 이용하여 고정-고정 경계조건(boundary conditions)과 다양한 굽힘각(opening angles)에 따른 진동수(frequencies)를 계산하였다. DQM의 결과는 엄밀해(efact solution) 또는 다른 수치해석 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정확한 해석결과를 보여주었다.

• 한국수산과학회지
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• 제27권6호
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• pp.782-786
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• 1994

Dey and Morrison (1979)이 육상의 전기탐사문제의 해결에 성공적으로 적용한 적분차분법(integral finite different method)의 해양에서의 응용성을 연구해보기 위해, 해석해가 존재하는 연안역의 해수고유진동 문제를 도출하여 기존의 고유진동문제에 적용하여 보았다. 그 응용성의 평가는 기존 해양에 널리 적용되는 기존차분법(conventional finite different method)으로 구한 수치결과와 적분차분법으로 구한 결과를 해석해와의 비교검증을 통하여 실시되었다. 그 결과 적분차분법으로 구한 고유치와 고유함수값이 기존차분법으로 구한 결과보다 좋은것으로 나타났다. 이러한 결과는 적분차분법의 경우 원래의 기본방정식에 Green's theorem을 적용함으로써, 기본방정식에 존재하는 2계 미분연산자가 1계 미분연산자로 해석적으로 처리되었기 때문으로 사료된다. 따라서 적분차분법을 이용하여 해수고유진동문제를 비롯한 다른 유사문제를 풀 경우 기본차분법보다 좋은 결과가 나을 것으로 사료된다. 또한 미분방정식의 수치해를 구할 경우 적분법이 차분법보다 좋은해를 줄 수 있다는 것을 증명한 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.2441-2443
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• 1999

광섬유에서 전송되는 신호의 예측을 위하여 편미분방정식인 비선형 슈래딩거 방정식(Nonlinear Schrodinger Equation, NLSE)을 단계분할 유한 요소법(Split-Step Finite Element Method, SS-FEM)을 적용하여 해석하였다. 수치결과를 해석적인 해가 알려진 솔리톤의 해로부터 전송되는 거리의 증가에 따라 각 단계마다 오차를 계산하였으며, 그 결과를 단계분할 푸리에법(Split-Step Fourier Method, SS-FM)에 의한 수치해와도 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.8064-8073
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• 2015

편미분방정식 해를 위한 효율적인 방법 중의 하나는 미분구적법이다. 이방법은 복잡한 구조 및 하중에 따른 컴퓨터 용량의 과도한 사용뿐만 아니라, 컴퓨터 프로그래밍의 복합알고리즘 해석상의 어려움 피하기 위해 많은 분야에 적용되어왔다. 아크축의 비신장 및 신장을 고려한 곡선보의 내평면 진동을, 미분구적법 (DQM)을 이용하여 해석하였다. 다양한 경계조건과 열림각에 따른 진동수을 계산하였다. DQM의 해석결과는, 비교 가능한 정확한 수학적 해법을 다른 수치해석결과와 비교하였다. DQM은 적은 격자점을 사용하고도 정확한 해석을 보여주었고, 다양한 변화에 따른 새로운 결과를 제시하였다.

• 전기의세계
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• 제35권9호
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• pp.611-619
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• 1986

전기기기의 해석법에는 첫째로 전기적 등가회로를 구성하여 이를 푸는 회로해석법과, 둘째로 현상을 지배하는 편미분방정식 또는 적분방정식을 적당한 가정하에서 푸는 수치해석법의 두가지가 있다. 그러나 회로해석법의 경우에는 회로망의 구성과 회로정수의 결정이 경험이나 직관에 따르게 되는등 여러가지 이유로 인해 앞으로의 발전을 기대하기가 곤란하다. 한편, 수치해석법의 경우에는 수치계산과정에서 반드시 오차가 수반되므로, 하나의 해석법만으로는 완전한 해석이 곤란하게 된다. 따라서 이 경우에는 문제의 특성에 따라 최적의 결과를 얻을 수 있는 복합적인 해석법이 선택사용되며, 근년의 전자계산기의 발달에 힘입어 전기기기의 해석에 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 관점에서 본고에서는 전기기기의 해석에 사용되는 여러가지 수치해석법을 간단히 소개하고, 그중 최선의 방법으로서 가장 널리 연구활용되고 있는 유한요소법에 의한 각종 전기기기의 해석법에 대해 기술하기로 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.40-47
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• 2002

In this study, and analytical method for ride sensitivity analysis of a train with non-linear suspension elements are proposed. Non-linear characteristics of springs and dampers for primary and secondary suspensions of a train are parameterized using polynomial interpolation. Vertical dynamic model of a three-body train running on straight rail with the predetermined roughness expressed in terms of spectral density function is set up and its equations of motion for ride analysis are derived. Using the direct differentiation method, sensitivity equations of the vertical dynamic model with respect to design parameters associated with non-linearity of suspensions are obtained. Based on the sensitivity analysis, improvement of ride is achieved by varying appropriate suspension parameters.

• 산업경영시스템학회지
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• 제15권26호
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• pp.67-76
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• 1992

변수의 어떤 값들에 대해 도함수를 가질 수 없는 함수를 최적화해야 하는 등. OR 에서는 여러 상황이 존재한다. 이것은 Convex Analysis〔12〕서 이론적인 differential calculus를 근저로 하는 Non-differentiable Optimization 또는 Non-smooth Optimization 을 취급하는 것이 된다. 이러한 종류의 미분이 가능하지 않은 최적화문제는 연속함수를 위한 종래의 최적화법으로는 그 해법자체가 갖고 있는 연속성의 한계를 극복할 수 없다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 Demyanov〔4〕가 제시한 quasi-differental function의 정의와 이들 함수에 따른 몇가지 주요정리들을 언급하고, 그것들을 토대로 Non-differentiable optimization problem의 수치적인 방법을 수행하기 위해 일종의 modified gradient 법을 제시한다. 이를 이용해서 numerical experiment를 위한 방법을 구체화하여, unrestricted non-differentable optimization problem에 적응하여, 그 수치해 결과를 보여서 그 타당성음 검토하였다.

• 한국농공학회지
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• 제41권5호
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• pp.112-122
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• 1999

이 논문은 일정체적을 갖는 양단고정 변단면 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동에 관한 연구이다. 기둥의 변단면으로는 직선형, 포물선형, 정현의 선형을 갖는세 가지 변단면을 채택하였다. Bernoulli-Euler 보 이론을 이용하여 압축하중이 작용하여 좌굴된 기둥이 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 Runge-Kutta 법과 REgula-Falsi법을 이용하여 수치해석하였다. 수치해석의 결과로 좌굴하중, 좌굴기둥의 평형경로 및 정확탄성곡선을 산출하였다. 또한 좌굴하중-단면비 곡선으로부터 최강기둥의 좌굴하중과 단면비를 산출하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 점근해석 및 논로컬 이론에서 요구하는 4차 이상의 고차 미분근사를 수행하기 위하여 계방정식에 혼합변분이론을 적용하여 MLS 차분법으로부터 구해지는 고차 미분근사의 정확도를 큰 폭으로 향상시킨다. 또한, MLS 차분법에 존재하는 세 가지 조건변수에 따른 고차미분근사의 정확도를 비교·분석한다. 혼합변분이론의 합응력을 후처리하여 변위의 미분을 근사할 경우 기존의 변위장 기반 계방정식의 차분 결과에 비해 미분 차수가 2차 낮아진다. 해석 범위내 절점 수가 과도하게 많거나 기저 차수가 클 경우 MLS 차분법의 영향영역 내에서 과적합(overfitting)이 발생한다. 또한 영향영역이 최적 범위 이상으로 넓어질 경우 근사의 정확도가 떨어진다. 위 내용을 사인 하중을 받는 단순지지보 수치예제로부터 확인하였다.