• 한국자기학회지
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• 제1권2호
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• pp.79-84
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• 1991

개 영역 교류자장 문제 해석을 위해 구부범함수를 사용한 변분법을 제시한다. 이 방법에 사용되는 국부범함수는 유한요소영역에 대한 영역적 분항과 유한요소영역과 무한요소영역 사이의 공유 경계면에 대한 경계적분항의 합으로써 이루어 진다. 경계적분항은 무한 계산영역에 대한 범함수의 무 한요소영역에 대한 영역적분항을 고유경계면에 대한 경계적분으로 치환시킴으로써 얻어진다. 본 논문 에서 제시한 방법을 이론해를 알고 있는 모델에 적요시켜 수치해석 결과를 얻고 그 결과를 이론해와 비교하여 보았다. 본 방법을 사용함으로써 이론해와 잘 일치하는 수치해석 결과를 덩었으며, 그리고 개 영역 교류자장 문제해석에 있어서 계산영역을 축소시킬 수 있기 때문에 컴퓨터 기억용량 감소 및 계산시간을 대폭 단축 시킬 수 있을 것이다.

• 기계저널
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• 제29권4호
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• pp.403-413
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• 1989

유한요소법의 전산유체 역학분야에 대한 응용현황을 계산방법과 적용례를 중심으로 정리하였다. 유한요소법의 가장 큰 장점은 복잡한 유동영역을 해석하기 위한 불규칙 요소망(unstructured mesh)의 사용이라 볼 수 있으며 적응적 요소망을 이용하여 계산의 정확도를 높일 수 있는 것 또한 강점이라 할 수 있다. 다만 불규칙 요소망 사용으로 인해 수반되는 대수 방정식 계산시간 및 기억용량의 증가는 conjugate gradient 방법 등을 이용하여 반드시 해결되어야만 한다. 지금 까지 유한요소법을 이용한 계산방법을 개발해 오는 과정을 보면 유한차분법에서 오래 전에 개 발된 방법들을 도입한 경우가 많았으며 특히 난류 및 개발된 경우가 많으며 대부분의 경우 이 들을 그대로 도입, 이용하였다. 반대로 최근에 항공기 동체설계 분야를 중심으로 복잡한 형태의 유동영역을 해석이 요구되는 경우 유한차분법, 특히 유한체적법(finite volume method)에 삼각형 유한요소를 이용한 불규칙 요소망을 도입하여 성공적으로 이용하고 있다. 따라서 전산유체 역 학의 발전을 위하여 두 분야의 유기적인 협조가 필요하며 결과적으로 전산유체 역학기법이 완 전히 기계설계의 한 분야로 정립될 수 있도록 많은 노력이 필요하다고 본다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2001

P파와 SV파와 입사할 때 비균질 퇴적층에서의 지진응답을 유한요소법과 경계여소법을 조합하여 해석하였다. 유한요소법을 사용하여 불규칙한 기하형상과 비균질 재료 특성을 모델링하였고, 경계요소법을 사용하여 인위적인 경계로부터 불필요한 파의 반사를 없앨수 있게 반무한 영역을 모델링하였다. 경계요소의 기본해는 반무한 영역문제에서 반드시 고려해야하는 방사조건을 자동적으로 만족시킨다. 따라서 외부영역과 내부영역의 접촉면에서 표면력의 평행조건과 변위의 연속조건을 사용하여 P파와 SV파에 의한 지진응답을 해석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.5-10
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• 2006

반무한 영역을 유한영역에 사영한 다음 반무한지반의 비선형동적응답해석에 대한 특수한 유한 차분법을 제안하였다. 해석대상의 주요 부분은 동일 길이로 하고, 주변은 축소, 사영함으로서 무한영역을 유한영역으로 변환 후 차분하였다. 우선 반무한 지반의 선형모델의 응답으로서 계산값과 이론값의 결과를 비교하였다. 선형모델에 대한 제안법의 계산결과는 Lamb의 해석결과와 양호하게 일치했다. 또 간단한 모델에 의한 선형, 비선형해석도 소규모 mesh에 의한 응답결과와 대규모 mesh에 의한 응답결과는 일치하고 제안법의 유효성을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.404-411
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• 2007

접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 부영역, 공유면 및 접촉 공유면의 개념에 근거한 영역/경계 분할법을 제시하였다. 부영역과 공유면 또는 접촉 공유면을 결합하기 위한 등식 적합 조건을 벌칙 함수로 처리함으로써 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬의 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역으로 분할한 후 공유면에서의 절점 연속성을 고려하지 않고 각각의 부영역을 독립적으로 이산화할 수 있다. 간단한 수치 예제 해석을 통하여 본 기법의 기본적인 특성을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.123-130
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• 2015

본 논문에서는 전자기파에 대한 수치적 파동흡수 경계모델인 Perfectly-Matched-Layer(PML)를 개발하고 PML을 연동시킨 유한요소법에 의해 콘크리트 구조물을 통과하는 마이크로파의 전파거동을 해석하는 수치적 기법을 제시한다. 콘크리트 부재와 공기로 구성된 무한매질을 PML을 경계로 하는 유한영역으로 치환하고, 이 유한영역에서 평면 전자기파에 대한 시간 영역 맥스웰방정식의 수치 해를 혼합유한요소법에 의해 계산하였다. 공기로만 이루어진 균일매질의 경우와 콘크리트 구조물이 존재하는 비균일 매질의 경우에 대하여 단일주파수 및 복합주파수를 갖는 마이크로파의 전기장을 계산하였고, 오차분석을 위해 $L^2$-놈 형태로 표현되는 정해와 수치 해의 상대오차를 정의하여 수치 해의 정확도를 평가하였다. 이 연구는 마이크로파를 이용한 철근콘크리트 구조물의 건전도평가 및 손상평가에 적용될 수 있다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제6권1호
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• pp.17-27
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• 1995

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 전자기 결합 광대역 마이크로스트립 안테나의 특성 을 해석하고 파라메타를 최적화 하였다. 전자기 결합 마이크로스트립 안테나는 급전 선로에 짧은 동조 스터브 틀 연결하면 13%정도의 넓은 대역 특성을 가지며, 동조 스터브의 폭, 길이, 위치 둥의 변화에 따라 안테나의 특 성이 변한다. 시간영역에서의 유한차분볍에 의한 수치해석 결과들 푸리어 변환하여, 주파수 영역에서 공진 주 파수, 반사 손실, 전압정재파비 및 입력 임피이던스 동을 계산하였다. 설계 제작한 안테나의 측정 결과와 비교 하여 시간영역 유한차분법의 계산 결과가 잘 일치함을 보였다. 최적화 후 약 15% 정도의 최대 대역폭을 얻었다

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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• pp.147-159
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• 1997

본 연구에서는 상변화 영역에서 열평형 방정식을 별도로 수식화하지 않고도 잠열의 영향을 고려할 수 있으며, 고상과 액상 그리고 2상 영역에서 동일한 형태의 방정식을 사용할 수 있는 엔탈피법을 이용하였다. 상변화 문제의 엔탈피법을 이용한 유한요소해석을 위하여 8개의 절점을 가지며, 각 절점에서 1개의 자유도를 가지는 3차원 육면체 요소가 개발되었다. 해법의 타당성과 해의 정확도를 검증하기 위하여 엄밀해가 존재하는 상변화 문제를 유한요소법으로 해석하고 그 결과를 비교 검토하였다. 연구 결과, 엔탈피법에 의한 유한요소해는 상변화 영역이 하나의 특정 온도인 경우는 물론 온도 구간으로 나타나는 경우에도 시간 증분과 요소수에 크게 영향을 받지 않고 안정된 해가 됨을 알 수 있었다. 검증된 요소를 이용하여 3차원 상변화 문제에 적용하여 해를 나타내었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.635-638
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• 2011

유한요소법은 편미분방정식(Partial Differential Equation)의 수치적 근사 해를 구하기 위한 가장 일반적이고 효율적인 방법으로 다양한 공학 분야에서 널리 사용되어지고 있다. 유한요소법의 해석은 연속적인 범위를 가지는 문제를 여러 개의 요소로 나누어 다항식의 형상함수를 만들게 되며 결과적으로 근사 해를 구하게 된다. 이때 해석의 정확성을 높이기 위하여 형상함수의 차수를 높이고 요소의 개수를 늘리게 되면, 이에 따른 수치 계산량의 급격한 증가로 인해 수치해석의 효율성은 떨어지게 된다. 이를 보완하기 위해 유한요소법에 영역분할기법을 적용하여 병렬해석을 수행하면 해의 정확성과 효율성을 동시에 높인다. 병렬해석을 수행하는데 있어서 클러스터의 구조적 특성은 해석의 효율성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 모델에 대하여 병렬해석의 수행을 통하여 클러스터의 구조적 특성이 병렬해석의 효율성에 미치는 영향에 대해 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2736-2743
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• 1997

본 논문에서는 확장된 시간 영역 유한 차분 알고리듬을 적용해서 초고주파 증폭기를 전파 해석하였다. 증폭기에 포함된 능동 소자는 등가 전류원을 이용해서 모델링하였다. 등가 전류원은 전자기파와 능동 소자와의 상호 작용을 특정지어 주고 시간 영역 유한 차분 알고리듬에 적용할 수 있게 해준다. 이를 확인하기 위하여 실제로 증폭기를 제작하고, 측정한 결과와 시간 영역 유한 차분법으로 해석한 결과가 잘 일치함을 보였다.