• 제목/요약/키워드: 유한요소 크기

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A Note on the Proper Size of a Finite Element for Analysis of Harbor Resonance Problems (항만부진동 해석을 위한 적정 유한요소 크기에 대한 소고)

  • 정원무;박우선
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • 제14권1호
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    • pp.86-93
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    • 2002
  • In this study, numerical experiments were performed to decide the proper size off finite element for the analysis of harbor resonance problems. Various sizes of finite elements were considered from 1/3 to 1/60 of wavelength to model a fully opened rectangular harbor. Through the numerical results, the proper number of finite elements per wavelength were revealed to be nine within two percents errors allowed in resonant period and amplification ratio, while twelve within one percent error. It was fecund that error rates of resonant periods decrease linearly, while those of amplification ratio decrease with oscillating form as the size of an element decreases. The error of amplification ratio increases more rapidly than that of resonant period in case of element numbers below nine.

A Study on the Applicability of Numerical Analysis for the SASW Method (SASW 기법에 대한 수치해석 적용성 연구)

  • 김동수;윤종구;이병식;박형춘
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • 제17권1호
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    • pp.67-76
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    • 2001
  • 현장지반의 최대전단탄성계수를 신속하고 합리적으로 구할 수 있는 표면파기법에 대해 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션 할 경우 적용할 수 있는 효율적인 해석조건에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구결과 파의 전파형상을 효율적으로 묘사하기 위하여는 관심 있는 최소 파장에 대한 유한요소 크기의 비가 매우 중요한 요소임을 확인하였고, 데이터의 측정시간간격도 중요한 요소임을 확인하였다. 또한, 유한요소해석을 이용하여 얻은 반무한체 시스템과 2층 시스템의 분산곡선과 이론적 분산곡선이 비교적 잘 일치함을 볼 수 있었다. 따라서, 유한요소해석을 적절히 적용하는 경우에 표면파기법을 효과적으로 시뮬레이션 할 수 없음을 확인하였다. 현장지반의 최대전단탄성계수를 신속하고 합리적으로 구할 수 있는 표면파기법에 대해 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션 할 경우 적용할 수 있는 효율적인 해석조건에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구결과 파의 전파형상을 효율적으로 묘사하기 위하여는 관심 있는 최소 파장에 대한 유한요소 크기의 비가 매우 중요한 요소임을 확인하였고, 데이터의 측정시간간격도 중요한 요소임을 확인하였다. 또한, 유한요소해석을 이용하여 얻은 반무한체 시스템과 2층 시스템의 분산곡선과 이론적 분산곡선이 비교적 잘 일치함을 볼 수 있었다. 따라서, 유한요소해석을 적절히 적용하는 경우에 표면파기법을 효과적으로 시뮬레이션 할 수 없음을 확인하였다.

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An Expert Finite Element Discretization for Time-Dependent Structural Problems (시간 종속 구조응력해석을 위한 전문가 유한요소 모델링)

  • 주관정
    • Computational Structural Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.125-131
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    • 1990
  • A finite element technique for the time dependent large structural problems is presented. It is based on the error estimation for the bases of solution spaces. An a-posteriori energy norm of residual error serves as the error indicator. Mode shapes which are calculated by scaling the Ritz vectors are applied to discretize the continuous spatial domain. Finally, the performance of the proposed methods is demonstrated by solving simple examples.

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Finite Element Simulation of Elastic Waves for Detecting Damages in Underwater Steel Plates (수중 강판에 존재하는 결함탐지를 위한 탄성파 유한요소 시뮬레이션)

  • Woo, Jin-Ho;Na, Won-Bae
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.623-626
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    • 2011
  • 본 연구는 수중 강판에 존재하는 결함탐지를 위한 탄성파 유한요소 시뮬레이션이다. 일반적으로 수중 강판은 외부의 물로 인하여 결함의 탐지가 어렵다. 이러한 수중 강판의 결함탐지에는 잠수부가 수중 강판 표면에 비파괴 검사 장비를 활용하여 결함을 탐지하는 경우가 많으며 잠수부의 경험과 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 수중강판의 표면이 아닌 수중에서 탄성파를 발생시켰을 경우 수중 강판의 결함탐지 유한요소 시뮬레이션을 이용하여 손상의 위치와 손상의 크기에 따라 발생하는 응답을 알아보았다. 강판의 상하부에 기계적인 손상이 발생한 경우를 손상 시나리오로 가정하고 해석을 수행하였다. 손상이 없는 경우의 응답을 기준으로 강판의 상부와 하부에 기계적인 손상이 있는 경우에 발생하는 응답을 비교하였다. 동적유한요소 프로그램인 ANSYS/LS-DYNA를 사용하여 결함탐지 해석을 수행하였다. 결과적으로 손상의 종류에 따라 응답신호의 진폭 감소가 나타났으며 손상의 크기가 커질수록 진폭 감소가 커지는 결과를 나타내었다.

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GAE를 위한 적응유한요소 모델링

  • 주관정;최홍순
    • 전기의세계
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    • 제39권3호
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    • pp.26-31
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    • 1990
  • 응용공학 문제들은 일반적으로 시간의 존장에 관련된 문제들이다. 해결하고자 하는 문제의 공간영역이 크고, 시간영역이 또한 큰 것이 보통인대, 이럴수록 유한요소법이나 그 밖의 다른 이산화 방법을 이용할 경우 자유도를 줄임으로서 수치해석상의 문제의 크기를 줄이는 문제는 중요한 과제가 아닐 수 없다. 고주파 성분에 대한 영향을 파악해 내기 위해서는 유한요소의 수 또는 자유도의 수를 늘려야 하므로 한없이 문제의 크기가 커질 수 있기 때문이다. 따라서 분할의 기준이 되는 오차(error)의 산정은 어떻게 구할 것인지 하는 문제 또한 중요한 연구과제가 된다.

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Bending Moment Calculation Method and Optimum Element Size for Finite Element Analysis with Continuum Elements (연속체 요소를 사용한 유한요소해석의 휨 모멘트 계산 방법 및 최적의 요소 크기)

  • Heo, Ji-Hye;Kim, Han-Soo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • 제31권1호
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    • pp.9-16
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    • 2018
  • When designing a reinforced concrete member using nonlinear finite element analysis results, the bending moment at the critical section should be calculated. In this paper, a bending moment calculation method using the results of reinforced concrete finite element analysis(FEA) using continuum elements is presented and the optimum element size according to the order of the displacement function of the finite element is proposed. The bending moments calculated by integrating the stresses from the FEA are compared with the bending moments calculated using the static equilibrium conditions. In the method of integrating the stress, both the stress due to the reinforcing bar and the stress of the concrete are considered. In addition, various factors affecting the accuracy of the stresses calculated by the FEA were analyzed and the influence of the displacement function and the element size was verified. If the purpose of the analysis is to roughly observe the behavior of the members, it is appropriate to use the first order displacement function and the element size should be about 25% of the section height of the analytical model. When the bending moment of a member with high accuracy is required, it is suggested that the secondary displacement function be used and the element size be 12.5%.

Wave Scattering Analysis of Scatterers Submerged in Water by Using a Hybrid Numerical Approach (수중 산란체의 수치적 산란해석)

  • 김재환;김세환
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.84-92
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    • 2000
  • In this paper, numerical scattering analysis for submerged scatterers is performed using finite and infinite elements. Unbounded domain is truncated into finite domain and finite elements are used in the domain. Infinite elements, So called Infinite Wave Envelope Elements (IWEE) which possess wave-like behavior, are used to take into account the infinite domain on the truncated boundary Scattering from rigid sphere is taken as an example and the effects of the order and mesh size of finite elements, size of finite element model and the order of IWEE are investigated. Quadratic finite element, refined mesh and higher order IWEE are recommended to improve the non-reflection boundary condition in the numerical scattering analysis.

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The Study of Stress Intensity Factors Near Tips of Crack of Different Size (크기가 상이(相異)한 할열(割裂) 양단부에서의 응력강도인자(應力强度因子)에 관한 연구)

  • Cha, Jae-Kyung
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권1호
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    • pp.62-67
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    • 1988
  • 본연구(本硏究)는 응력강도인자(應力强度因子) 및 할열(割裂) 크기간의 기본적인 관계를 밝히기 위하여 실시하였으며, 이 응력(應力) 탄성인자(彈度因子)는 할열(割裂)의 크기와 위치를 포함한 재료(材料)의 기하학적(幾何學的) 특징을 갖는 유한요소법(有限要素法)에 의해 분석(分析)하였다. 그 결과 높은 응력(應力)이 할열(割裂)이 일어난 단부(端部)에서 일어났으며, 응력강도인자(應力强度因子)의 변화는 할열(割裂) 단부(端部)로부터의 거리에 변화하였다. 할열(割裂) 단부(端部) 요소(要素)의 크기는 응력강도인자(應力强度因子)에 현저하게 영향하였으며, 유한요소법(有限要素法)에서의 요소(要素)크기는 할열(割裂) 길이의 절반의 약 10% 정도였다.

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Finite Element Analysis of Flow by Adaptive Meshing Technique (적응적 요소망을 이용한 흐름의 유한요소 해석)

  • Jang, Hyung-Sang;Kim, Eu-Gene;Goh, Tae-Jin;Kim, Do-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1721-1725
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    • 2006
  • 유한요소법으로 공학적 문제를 해결할 때에는 적절한 모델링을 통하여 가장 빠르고 정확한 해를 얻도록 해야 한다. 유체 흐름의 기본 변수인 속도는 그 공간 도함수가 요소간에 불연속을 이루게 된다. 속도의 공간 도함수는 기본적으로 유체에서의 응력, 압력, 및 와도 등과 밀접한 관련이 있다. 또한 이러한 요소간의 속도의 공간 도함수에서 발생하는 불연속의 크기는 요소망이 세분화되어 감에 따라 감소하면서 정확한 해에 수렴하게 된다. 즉 속도의 공간 도함수를 대상으로 오차에 정도를 판단하는 것이 기존의 유한요소 모델의 타당성을 판단하는 기준으로 적합함을 알 수 있다.

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Finite Element Analysis using Curvilinear Square Elements (곡선형 사각요소에 의한 유한요소 해석)

  • 이직렬;김정기
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.76-81
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    • 1985
  • This paper presents basis functions for curvilinear square elements and describes finite element analysis for coaxial cable and coaxial cross-section waveguide. On the case of coaxial cable, the more exact results is obtained by the propotional elements than by the equal elements with the same number of elements. It is found that the cutoff frequency of coaxial cross-sectional waveguide is more dependent on the inner and outer radius than the cross-sectional angle.

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