Vibrations and wave propagations in waveguide structures can be analysed efficiently by using waveguide finite element (WFE) method. The WFE method only models the 2-dimensional cross-section of the waveguide with finite elements so that the size of the model and computing time are much less than those of the 3-dimensional FE models. For cylindrical shells or pipes which have simple cross-sections, the external coupling with fluids can be treated theoretically. For waveguides of complex cross-sectional geometries, however, numerical methods are required to deal with external fluids. In this numerical approach, the external fluid is modelled by the boundary elements (BEs) and connected to WFEs. In order to validate this WFE/BE method, a pipe submerged in water is considered in this study. The dispersion diagrams and point mobilities of the pipe simulated are compared to those that theoretically obtained. Also the acoustic powers radiated from the pipe are predicted and compared in both cases of air and water as an external medium.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1993.10a
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pp.87-92
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1993
본 연구에서는 반연성해석(Semi-coupling analysis) 즉 음향 응답이 구조와 음향 시스템의 모달 계수로 표현되는 방법과 구조-음향 연성계수를 이용한 소음저감의 예를 제시한다. 이전까지의 연성해석에서는 해석의 신뢰성을 위 하여 실험에서 구한 구조 모우드를 사용하였다. 그러나 설계단계에서 차실소 음을 예측하고 설계변경의 자료를 제시하기 위해서는 유한요소법을 이용한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 부분 구조 합성법, 주요 결합부에 상세 유한요소 모델의 정적해석등에 의한 등가모델링 기법, 감도해석을 이용한 결 합부 모델링기법을 이용한 유한요소법 구조모우드해석과 그 결과를 이용한 연성해석의 결과를 보여준다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2009.04a
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pp.146-150
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2009
구조 시스템 식별은 역문제로서 이상화된 유한요소 모델을 실험치와 일치시키기 위해 유한요소모델을 보정하는 형태로 주로 이루어진다. 이를 위해 비선형 섭동법이 사용되고 있으며 이 방법을 실제 문제에 사용하기 위해서 시스템 축소법에 대한 연구가 진행 되고 있다. 하지만 기존의 방법에서는 유한요소모델의 모든 요소가 실험치와 다르다고 가정하여서 전체 요소 수만큼의 설계 변수를 두어서 역해석을 수행한다. 이런 기존의 방법에서는 시스템이 커짐에 따라 연산 시간이 기하급수적으로 증가하게 되어 어려움이 있다. 설계 변수의 증가는 해공간(solution space)의 확장을 의미하며 이는 해의 정확성에 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는 모델을 적은 수의 설계영역으로 나누어서 반복연산 단계마다 해의 경향성을 이용해서 설계 영역을 전략적으로 변경하는 적응성 설계영역기법을 제안한다. 수치예제를 통해 본 연구에서 제안하는 기법의 정확도와 효용성을 고찰한다.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2011.05a
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pp.265-266
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2011
본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 척추 퇴행성 질환을 가진 환자의 관절 불안정 모델을 개발 및 검증하였다. 관절 불안정 모델은 정상요추 유한요소 모델의 인대 및 협부를 결손시켜 개발하였으며, 요추 유한요소 모델의 제 5 요추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 400 N의 압축력을 가한 상태에서 10 Nm의 굴곡과 신전 모멘트를 가하였다. 굽힘 및 신전 시 관절 불안정 모델들의 회전량이 정상의 요추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 굽힘 시 관절 불안정 모델들의 전위거리가 정상에 비하여 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인 및 기전의 이해뿐만 아니라 다양한 인체정보 콘텐츠 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.38
no.3
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pp.62-73
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2001
The interest in evaluation of structural intensity arises for practical reasons, because net energy flow distribution offers information of energy transmission path, positions of sources, and sinks of vibration energy. In this paper, structural intensity analysis of local ship structures using finite element method(FEM) is carried out. The purpose of this analysis is to evaluate the relative accuracy according to mesh fineness. The structural intensity of unstiffened and stiffened plates varying their mesh fineness is analyzed and the results are compared with those obtained by the assumed mode method. As results, the proper mesh size in qualitative/quantitative structural intensity analysis of plate structures is proposed. In addition, the propagation phenomenon of vibration energy is investigated for the thickness-varying flat plate, L-type plate, and box-girder structures.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.9
no.1
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pp.293-303
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2005
The girder wheel load distribution factors stated in the Korean Bridge Specification and AASHTO Standard Specifications do not account for the effect of skewness of plate girders, and very little research has been conducted on girder wheel load distribution factors. The purpose of the study is to propose load distribution factor formulas for skew plate girder bridges which comprise various parameters through structural analysis. To comprise the validity of finite element models used in this study analytic values are compared with the field test results. From the results it should be noted that span length is not such a dominant parameter compared with others. In view of better load distribution of interior girders, skew arranged cross beams or bracing are preferable, furthemore bracing system is more effective than cross beam system. By means of regression analysis on the basis of analytic results wheel load distribution factor formulas are proposed and compared with current codes.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.8
no.2
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pp.215-225
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1988
The curved structures in space, such as multi-level interchanges, ramped structures, and circular curved structures can be modelled as helically curved members with constant helix angle. This paper presents a finite element approach for the analysis of the static and the free vibration characteristics of the helically curved members by using the 7th order Hermite interpolation functions. This method is used to find more accurate solution of the static and dynamic responses of them than those of the previous studies.
유한요소법은 경계치(boundary value)문제에 대한 근사해를 구하는 한 방법으로 공학문제 해결의 강력한 도구로서 그 적용분야가 확장되고 있으며, 아울러 유한요소법 자체의 제한점을 축소시 키기 위한 연구가 응용수학자나 공학자에 의해 활발히 진행되고 있다. 본 글에서는 일반적인 유한요소법의 개념을 자연스럽게 확장시켜 공학문제에서 자주 취급되는 제한조건식을 포함한 미분방정식의 처리와 연립미분방정식 및 4계 경계치 문제에 적용시키는 방법을 구체적으로 소 개하고자 한다. 이러한 문제는 최근 에너지 확보와 관련하여 연구가 활발히 진행되고 있는 해 저송유관 설계 및 부설, 시추선 상승관(riser)의 응력해석, 해저광물채집(ocean mining)등의 해 양공학분야에서 크게 대두되고 있다. 해저송유관의 수학적 모델을 통하여 제약조건식을 갖는 연립 4계 경계치 문제를 소개하고 유한요소법의 적용을 설명하고자 한다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.18
no.2
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pp.271-277
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1994
The fatigue crack opening behavior is analyzed using finite element method. Because extremely fine mesh subdivision is required when using constant stress constant strain triangular element, this study uses conventional two dimensional eight node isoparametric elements. Since plasitc zone size is similar to crack propagating length per each load cycle because of relatively large element size, a new analysis model that a crack propagates every two load cycle is suggested. the opening load and crack opening displacement can be obtained accurately by this method.
Pyun, Jae-Won;Yang, Ho-Soon;Lee, Jong-Ung;Moon, Il Kweon
Korean Journal of Optics and Photonics
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v.28
no.6
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pp.304-313
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2017
The finite element analysis for optimizing a mirror system consisting of a large-diameter mirror and flexures requires numerous, repetitive calculations and corrections of the actual model to satisfy the given design conditions. In general, modification of this real model is conducted by reconfiguring nodes of the elements. The reconfiguration is very time-consuming work, to fix the continuity of each of the newly formed component nodes at the interfaces. But the process is a very important factor in determining the analysis time. To save time in modeling and actual computation, and to attain faster convergence, we present a new opto-mechanical analysis using non-shared node connections at each of the interfaces of the optical components. By comparing the results between the new element model and a conventional element model with shared node connections, we found that the opto-mechanical performance was almost the same, but the time to reach the given condition was drastically reduced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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