• 제목/요약/키워드: 역유한요소법

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유한요소법을 이용한 고무 연결요소의 정-동강성 계수에 관한 연구 (Study on the Static and Dynamic Stiffness Coefficients of Rubbers Connector by Using Finite Element Method)

  • 박노길;박성태
    • 전산구조공학
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    • 제8권2호
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    • pp.103-113
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    • 1995
  • 고무 재질로 이루어진 차량 구조물의 연결요소에 대한 등가 강성계수는 차량 시스템 동역학 특성에 매우 민감하게 영향을 주므로 이에 대한 신뢰성있는 해석이 요구된다. 본 논문에서는, 고무의 역학 모델을 정하중 하에서는 유한 변형 및 Hook 모델로 그리고 동하중 하에서는 Voigt 모델로 가정하여, 연결요소의 등가 정-동강성계수를 유한요소법으로 해석하고자 한다. 실제 차량에 사용되고 있는 동일 모양의 방진고무들을 실험 평가한 결과 강성계수값들의 분산 정도가 심함을 알 수 있었다. 유한요소 해석에 필요한 고무 재질의 물성치의 신뢰성을 높이기 위하여 제품의 특정 방향 정특성 실험 데이타로부터 역으로 재질의 물성치를 규명하였다. 그 물성치로부터 원하는 방향에서의 강성계수를 산출하여 실험치와 비교하여 효용성을 보였다.

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주파수응답함수를 이용한 유한요소모델의 개선 및 결합부 동정 (Updating of Finite Element Model and Joint Identification with Frequency Response Function)

  • 서상훈;지태한;박영필
    • 소음진동
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    • 제7권1호
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    • pp.61-69
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    • 1997
  • Despite of the development in the finite element method, it is difficult to get the finite element model describing the dynamic characteristics of the complex structure exactly. Therefore a number of different methods have been developed in order to update the finite element model of a structure using vibration test data. This paper outlines the basic formulation for the frequency response function based updating method. One important advantage of this method is that the intermediate step of performing an eigensolution extraction is unnecessary. Using simulated experimental data, studies are conducted in the case of 10 DOF discrete system. The solution of noisy and incomplete experimental data is discussed. True measured frequency response function data are used for updating the finite element model of a beam and a plate. Its applicability to the joint identification is also considered.

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줄눈콘크리트 포장의 구조적 형상이 AREA법을 이용한 역해석에 미치는 영향 (Effect of Structural Geometry of Jointed Concrete Pavement on Backcalculation using AREA Method)

  • 유태석;심종성
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.39-46
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    • 2007
  • 동일한 물성을 가지는 포장이라도 포장의 구조적인 형상에 따라 역해석 결과가 다르게 나타난다. 본 논문에서는, 구조적인 형상을 고정하고 동적 하중을 모사하는 3차원 유한요소모델을 만들어 얻어진 최대 처짐과 AREA의 분포를 통해서 물성을 추정하는 수정된 AREA 도표를 제안하였다. 제안된 도표를 이용하여 단일 무한 슬래브에 대한 민감도 분석 결과 노상의 깊이가 질어지면 처짐과 AREA가 증가하는 것으로 나타났고 4.0m이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 층별 물성과 노상 깊이가 같은 경우 단일 무한 슬래브 모델과 다중 유한 슬래브 모델을 비교하는 경우 다중 유한 슬래브 모델의 처짐과 AREA가 더 크게 나타났다.

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유한요소해에 기초한 이중 삼각뿔 압입 물성평가법 (A Dual Triangular Pyramidal Indentation Technique Based on FEA Solutions for Material Property Evaluation)

  • 김민수;현홍철;이진행;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권1호
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    • pp.17-28
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    • 2012
  • 본 연구에서는 역해석 방법을 통해, 중심각이 서로 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용하는 재료물성 평가법을 제안한다. 자기유사성을 갖는 첨단형 압입자를 사용한 압입시험 전산모사시, 동일 압입깊이에 대해 원뿔형 및 삼각뿔 압입자가 주는 하중-변위 곡선들이 다름을 확인했다. 따라서 삼각뿔형 압입자를 이용한 물성평가는 원뿔형 압입자와 별도로 독립적인 연구가 필수적이다. 먼저 다양한 재료들에 대한 삼각뿔 압입 유한요소해석들로 얻은 하중-변위 곡선들의 특징을 살폈다. 이를 토대로 압입자 반각이 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용해 유한요소해석으로 얻은 하중-변위곡선들의 회귀분석으로 재료물성치를 얻는 이중 삼각뿔 압입물성평가 알고리듬을 제시했다. 제안된 물성평가법을 이용하면 다양한 재료에 대해 평균오차 3% 이내로 영률 및 항복강도, 변형경화지수의 예측이 가능하다.

상단 등온조건을 갖는 이차원 슬랩에서의 경계위치 역추정을 위한 유한요소 정식화 (A Finite Element Formulation for the Inverse Estimation of an Isothermal Boundary in Two-Dimensional Slab)

  • 김선경;허훈;이우일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권6호
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    • pp.829-836
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    • 2001
  • A dependable boundary reconstruction technique is proposed. The finite element method is used for the analysis of the direct heat conduction problem to realize the deformable grid system. An appropriate strategy for grid update is suggested. A complete sensitivity analysis is performed to obtain the derivatives required for restoration of the optimal boundary. With the result of the sensitivity analysis, the unknown boundary is sought using the sequential quadratic programming. The method is applied to reconstruction of boundaries with sinusoidal, step, and cavity form. The overall performance of the proposed method is examined by comparison between the estimated the exact boundaries.

공진법을 이용한 1-3형 압전복합체의 단일상 등가물성 도출 (Derivation of Single Phase Material Properties Equivalent to 1-3 Piezoelectric Composites by the Resonant Method)

  • 김진욱;표성훈;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.368-376
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    • 2011
  • 압전복합체는 낮은 음향 임피던스와 높은 전기-기계 결합계수를 가지는 장점으로 인해 광대역 음향 트랜스듀서의 개발에 널리 활용되고 있으나, 구조의 복잡성으로 인해 이를 이용한 각종 트랜스듀서의 설계에 많은 제약이 있어왔다. 본 논문에서는 1-3형 압전복합체의 등가물성을 도출하여, 압전복합체와 동일한 특성을 가지는 균질한 단일 상의 물질로 대체하는 방법을 제안하였다. 압전복합체의 다양한 진동모드에서의 공진특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가물성 도출을 위해 공진법과 유한 요소 해석법을 이용하였다. 제작한 1-3형 압전복합체 시편과 유한요소해석 모델의 주파수 특성을 비교하여 본 논문의 등가물성도출 방법의 타당성을 검증하였으며, 등가물성을 각 공진 모드별 단일상의 유한요소 해석 모델들에 적용하여 도출한 물성값의 정확성을 분석하였다.

초대형 부유구조물 배후의 파랑 및 해빈류 계산에 관한 고찰 (Investigation of the Calculating Methods for Waves and Nearshore currents behind Very Large Floating Structure)

  • 신승호;경조현;홍사영;홍기용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.51-56
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    • 2006
  • 부유식 해상공항과 같은 초대형 부체 구조물(VLFS)의 연안역 설치 후 발생할 수 있는 배후의 해빈변형을 예측하기 위한 토대를 마련하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 일정 사면을 가진 천해역에서의 실험 결과를 통하여 비교적 수심이 깊은 곳에 설치된 매립식 구조물 배후에서의 파랑 및 해빈류를 개관하였으며, 매립식 및 부유식 해상 구조물 설치 시 주변 해역의 파랑 및 해빈류장을 계산하였다. 파랑장에 있어서 라프라스 방정식 토대로 유한요소법을 도입한 3차원 파랑 변형 계산을 수행함으로써 매립식 및 부유식 구조물 모두에 대해 적용 가능하였으며, 해상 구조물의 설치 형식이 매립식 및 부유식 경우에 대해 파랑, 해빈류 분포의 변화를 관찰할 수 있었다.

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비선형 유한요소법에서 선탐색 알고리즘의 적용에 의한 수렴속도의 개선 (Improvement of Convergence Rate by Line Search Algorithm in Nonlinear Finite Element Method)

  • 구상완;김낙수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권8호
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    • pp.1281-1286
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    • 2003
  • A line search algorithm to increase a convergence in Newton's method is developed and applied to nonlinear finite element analysis. The algorithm is based on the slack line search theory which is an efficient algorithm to determine initial acceleration coefficient, variable backtracking algorithm proposed by some researchers, and convergence criterion based on residual norm. Also, it is capable of avoiding exceptional diverging conditions. Developed program is tested in metal forming simulation such as forging and ring rolling. Numerical result shows the validity of the algorithm for a highly nonlinear system .

유한요소법을 이용한 임의의 단면 딥드로잉 제품의 소재형상설계 (Blank Design for the General Shaped Deep Drawing Products by F.E.M)

  • 김상도;박민호;서대교
    • 소성∙가공
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    • 제4권4호
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    • pp.302-321
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    • 1995
  • A method of determining an optimum blank shape for the non-circular deep drawing process is investigated. The rigid-plastic finite element method is introduced and the computer program code is developed. The ideal shape of a drawn cup with uniform wall height is assumed and metal flow is traced back-ward step by step to predict an initial blank shape of the ideal cup. For examples of the non-circular deep drawing products, three cases of drawn cup with quadrilateral punch shape are considered and optimum blank shapes for each case are proposed and compared with experimental results.

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여수로에서 자유수면 모의 (Modeling of Free Surface in Spillways)

  • 이해균
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.228-232
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    • 2010
  • 두 가지 어류 이동용 여수로 설계안에 대하여 유한요소법 기반의 레블�V 기법을 이용하여 흐름을 모의하고 적용성을 검토하였다. 첫 번째 설계안은 저수지에서 여수로로 직각 형태의 유입부를 가지고 있으며, 두 번째 설계안은 부드러운 곡면 형태의 유입부를 가지고 있다. 수치해석 결과를 자유수면의 위치, 압력분포 등의 특성을 중심으로 여수로 수리모형 실험 결과와 비교하였다. 그 결과, 직각 형태의 유입부를 갖는 설계안의 경우, 유입부의 응력분포의 영향으로, 평탄하지 않은 자유수면형과 압력분포를 보이는 것을 관찰할 수 있었다. 반면에 곡선형태의 유입부를 갖는 여수로의 경우에는 수면형과 압력분포에서 완만한 변화를 보이는 것이 관측되었다. 여수로 정상부에서 대기압보다 작은 부압의 분포는 두 가지 설계안 모두 비슷한 분포를 보였다. 여수로의 출구부에서는 측면부에서는 와류의 영향으로 인하여 수면의 상승을 관찰할 수 있었다. 결론으로서 곡면 유입부 형태의 여수로가 완만한 천이역을 갖고 있으며, 어류이동측면에서 유리함을 확인할 수 있었다.

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