• Title/Summary/Keyword: 유한 요소법

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Buckling Analysis of Box-typed Structures using Adaptive Shell Finite Elements (적응적 쉘유한요소를 이용한 박스형 구조물의 좌굴해석)

  • Song, Myung-Kwan;Kim, Sun-Hoon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.265-272
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    • 2007
  • The finite element linear buckling analysis of folded plate structures using adaptive h-refinement methods is presented in this paper. The variable-node flat shell element used in this study possesses the drilling D.O.F. which, in addition to improvement of the element behavior, permits an easy connection to other elements with six degrees of freedom per node. The Box-typed structures can be analyzed using these developed flat shell elements. By introducing the variable-node elements some difficulties associated with connecting the different layer patterns, which are common in the adaptive h-refinement on quadrilateral mesh, can be overcome. To obtain better stress field for the error estimation, the super-convergent patch recovery is used. The convergent buckling modes and the critical loads associated with these modes can be obtained.

Weighted-averaging Finite-element Method for Scalar Wave Equation in the Frequency Domain (가중평균 유한요소법을 이용한 주파수영역에서의 인공 음향파 합성)

  • Hyun Hye-Ja;Suh Jung-Hee;Min Dong-Joo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.5 no.3
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    • pp.169-177
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    • 2002
  • We develop the weighted-averaging finite-element method which uses four kinds of element sets. By constructing global stiffness and mass matrices for four kinds of element sets and then averaging them with weighting coefficients, we obtain a new global stiffness and mass matrix. With the optimal weighting coefficients minimizing grid dispersion and grid anisotropy, we can reduce the number of grid points required per wavelength to 4 for a $1\%$ upper limit of error. We confirm the accuracy of our weighted-averaging finite-element method through accuracy analyses for a homogeneous and a horizontal-layer model. By synthetic data example, we reconfirm that our method is more efficient for simulating a geological model than previous finite-element methods.

A study on the interface elements for coupling independently modeled finite element domains (독립적으로 구성된 유한요소 영역들의 결합을 위한 계면요소에 관한 연구)

  • Kim, Hyun-Gyu
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.55-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 독립적으로 구성된 유한요소 모델을 결합하기 위하여 계면에서 불일치 격자들을 처리하는 기법을 소개하고자 한다. 불일치 격자들로 인하여 요소들의 침투와 틈이 발생할 수 있고 일반적인 유한요소를 사용하면 계면에서 변위의 연속성과 하중전달 조건들을 만족시키기가 불가능하게 되는데 계면에서 정의된 계면요소를 사용하여 결합을 위한 조건들을 만족시킬 수 있게 된다. 요소들의 침투와 틈이 없는 연속적인 계면을 정의하고 여기에 부합하는 계면요소를 구성하며 유한요소 형상함수와 다른 계면요소 형상 함수를 사용하게 되면 독립적으로 구성된 분리 영역들을 자연스럽게 결합할 수 있게 된다. 계면요소는 연속성, 적합성, 완전성 등에서 유한요소와 유사한 특성을 갖으며 추가적인 자유도 없이 불일치 격자를 결합하게 된다. 계면요소법을 사용하여 분리된 영역의 결합이나 전체-국부 해석 그리고 유체-구조물 상호작용해석 등에 적용되어 유용한 방법으로 사용될 수 있게 된다.

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An Analysis of High Speed Forming Using the Explicit Time Integration Finite Element Method(II) - Application to High Speed Rolling - (엑스플리시트 시간 적분 유한 요소법을 이용한 고속 성형 해석(II) - 고속 압연 해석)

  • 유요한;정동택
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1551-1562
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    • 1991
  • 최근까지 발표된 유한 요소법을 이용한 압연 해석 관련 주요 논문들을 정리해 보면 다음과 같다. Li와 Kobayashil는 강소성 유한 요소법(rigidplastic finite element method)을 여러가지 마찰조건에 대하여 해석하였다. 이때 압연롤은 강체 (rigid body)로 시편은 가공경화(workhardening)를 동반한 강소성체로 모델링하였다. Hwang과 Kobayashi는 강소성 유한 요소법을 이용한 평면 변형 압연에서 재료 손실을 최소화하는 예비 성형체(preform)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 이 경우에도 역시 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체와 완전 소성체로 모델링 되었으나, 고착(sticking) 마찰 조건에 대해서만 해석을 수행하였다. Mori와 Osak- ada 그리고 Oda는 약간 압축성이 있는 재료의 평면 변형 압연에 대하여 연구하였다. 이때 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체로 모델링 되었으며 경계 면에서는 Coulomb 마찰을 고려하였다. 이밖에도 오일러(Eulerian) 수식화를 이용한 Dawson과 Thompson, Berman의 해석 결과가 있으며, 또 폭 방향의 변형까지를 고려한 Li와 Kobayashi, Mori와 Osakada의 3차원 해석 결과가 있다.

외연적 강소성 유한 요소법을 이용한 2차원 박판 성형 공정의 해석

  • 안동규;정동원;양동열
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.57-62
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    • 1992
  • 박판 성형 공정에서는 복잡한 실제 차체판넬을 금형설계단계에서 빠르고 효율적으로 해석하기 위해 평면 변형 문제로 취급할 수 있는 많은 국부 단면들에 대해 단면 해석방법이 쓰이고 있다. 최근에 박박이론 및 굽힘 에너지가 보강된 박막 요소에 근거한 내연적 강소성 유한 요소 해석이 많이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 박판 성형 공정의 단면 해석을 위해 외연적 강소성 유한 요소법을 사용하였고, 접촉처리는 직접적 시행착오법을 사용하였다. 또한 본 연구의 적합성을 보이기 위해 평면 변형을 가정한 실린더형 펀치 스트레칭과 트렁크 리드 대칭 단면을 해석하였다.

Simulation of Multi-Cracking in a Reinforced Concrete Beam by Extended Finite Element Method (확장유한요소법을 이용한 철근 콘크리트 보의 다중균열 해석)

  • Yoo, Hyun-Suk;Kim, Han-Soo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.29 no.2
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    • pp.201-208
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    • 2016
  • Recently, extensive research on crack analysis using extended finite element method(XFEM) which has main advantages in element re-meshing and visualization of cracks has been conducted. However, its application was restricted to the members of a single material. In this study, the applicability and feasibility of the XFEM to the multiple crack analysis of reinforced concrete beams were demonstrated. ABAQUS which has implemented XFEM was used for the crack analysis and its results were compared with test results. Enriched degree-of-freedom locking phenomenon was discovered and its causes and the ways to prevent it were suggested. The locking occurs when cracks in the adjacent elements simultaneously develop. A modelling technique for multiple cracking similar to test results was also proposed. The analysis with XFEM showed similar results to the tests in terms of crack patterns, spacing of cracks, and load-deflection relationship.

Equivalent-circuit parameter Estimation of Piezoelectric Transformer Using Finite element Method (유한 요소법을 이용한 압전 변압기의 등가 회로 정수 구현)

  • Joo, Hyun-Woo;Lee, Chang-Hwan;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07b
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    • pp.913-915
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유한 요소법을 압전체에 적용하여 계산한 임피던스 파형을 실험적으로 검증하였으며 이를 압전 변압기에 적용하여 압전 변압기의 공진 특성 즉 입력측에서의 전기적인 임피던스 및 출력측에서의 전기적인 임피던스를 해석하였다. 또한 압전 변압기의 공진 모드를 나타내는 어드미턴스 궤적을 이용한 압전 변압기의 등가 회로 정수의 계산을 통해 등가 회로를 구성하였으며 무 부하시의 승압비를 계산하였다. 등가 회로를 이용하여 계산된 승압비의 결과를 유한 요소법을 이용한 결과와 비교하여 손실을 나타내는 등가 회로 정수(R)를 계산하였으며 유한 요소법에 의한 기계적인 진동 손실의 결과와 비교하여 계산된 저항(R)값의 타당성을 검증하였다.

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Analysis of Thermal Characteristics of Piezoelectric Transformer for Converter by Finite Element Method (유한 요소법을 이용한 컨버터용 압전 변압기의 온도 특성 해석)

  • Joo, Hyun-Woo;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.753-756
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    • 2004
  • 최근 전자 부품으로써 널리 사용되는 압전 변압기근 고전계 구동시 야기되는 압전체의 기계적인 진동 손실 및 유전 손실에 의해 높은 온도 상승이 초래된다. 이는 압전 변압기의 동작 특성 변화를 일으키며 결국 안전 변압기의 공진 주파수의 변화 및 효율의 감소 등 비선형성의 원인이 된다. 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 압전 변압기의 공진 특성을 해석하였으며 이를 이용하여 압전 변압기의 기계저인 진동 손실 및 유전 손실을 계산하였다. 또한 유한 요소법을 이용한 3차원 열전달 방정식의 해석을 이용하여 암전 변압기의 온도 분포를 해석하였으며 이를 실험적으로 검증하였다.

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A Study on the Efficient IFEM for Analyzing an Arbitrary-shaped Iris in Rectangular Waveguide (구형 도파관내 임의 형상 Iris 해석을 위한 효율적인 반복 유한 요소법에 관한 연구)

  • 박종국;김병성;남상욱
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.12 no.7
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    • pp.1175-1181
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    • 2001
  • An efficient hybrid method is proposed to analyze discontinuities in a rectangular waveguide. Only with a small number of meshes around a discontinuity, the typical finite element method is shown to give an exact solution through several iterative updates of the boundary conditions. To show the validity of the proposed method, a simple circular aperture in a rectangular waveguide is analyzed and its result is compared with FEBIM.

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Computer simulation using finite element method and it's applications (유한요소법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 응용)

  • 이수길;김도영;김충혁;이준웅
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-7
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    • 1992
  • 유한요소법은 거의 모든 물리계를 대상으로 특정범위의 해석을 할수있는 방법이며 이에 경계요소법등을 보강하면 각종 센서류등으로만 측정이 가능한 여러가지 고체역학적측정, 유체역학적측정, 전자계적측정 및 물성적측정등을 몇가지의 관련 데이타를 가지고 수행할 수 있는 Tool을 만드는데 주도적 역할을 할 것으로 사료된다. 그리고 실제로 유한요소법을 기초로한 유용한 Simulator들이 실용화되어 있는 실정이며 특히 물성계를 해석하는 Simulator의 개발이 미개척분야로 남아있어 첨단 신소재 개발분야에 대한 연구가 요구된다.

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