• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.127-136
• /
• 2007

In this paper, the equations of the scaled boundary finite element method are derived for non-homogeneous half plane and analyzed numerically In the scaled boundary finite element method, partial differential equations are weaken in the circumferential direction by approximation scheme such as the finite element method, and the radial direction of equations remain in analytical form. The scaled boundary equations of non-homogeneous half plane, its elastic modulus varies as power function, are newly derived by the virtual work theory. It is shown that the governing equation of this problem is the Euler-Cauchy equation, therefore, the logarithm mode used in the half plane problem is not valid in this problem. Two numerical examples are analysed for the verification and the feasibility.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.839-849
• /
• 1990

본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2004.07b
• /
• pp.701-704
• /
• 2004

압전 외팔보의 구조가 갈수록 복잡해짐에 따라 더 정확하고 효과적인 압전체의 해석이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 직육면체요소를 이용한 유한요소법을 통해 압전 변환기를 해석하고, 이것을 실험적으로 검증함으로써, 3차원 유한요소법을 이용한 해석 프로그램의 타당성을 확인하였다. 또한 3차원 유한요소법을 이용해서 압전 외팔보를 해석하고, 이것을 실험 결과를 통해서 검증하였다. 그리고 압전 외팔보를 팬으로 적용하기 위해서 끝단에서의 최대 변위와 EMCF(Electo-Mechanical Coupling Factor)를 목적함수로 한 진화 전략 알고리즘을 적용하였다. 이를 통해서 팬용 압전 외팔보의 최적 설계를 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.756-759
• /
• 2011

일반적으로 컴퓨터를 이용한 수치 해석에는 격자 수치 해석 방법인 유한요소법 또는 유한차분법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 해석하고자 하는 영역을 요소나 격자 등으로 분할해야 하기 때문에 복잡한 현상들을 다루는 데 어려움을 갖게 된다. 이를 극복하기 위해 개발된 방법이 무요소법(Meshfree Method)이며 본 논문에서는 다양한 무요소법들 중 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)가 고려되어진다. SPH는 라그랑지안 수치 근사 기법을 사용하는 입자법(Particle Method)으로 SPH를 정확하게 실행하기 위해서는 적절한 경계 처리법이 요구된다. 그러나 기존의 경계 처리법은 유체 입자의 침투현상 및 커널(Kernel) 끊김 현상이 발생하기 때문에 적합하지 않다. 따라서 지금까지 SPH의 경계 처리법을 향상시키기 위해 다양한 접근법들이 제안되었으며 본 논문에서는 이러한 접근법들 중 정반사(Specular Reflection), 재회복(Bounce-back), 재도입(Reintroduce) 방법 및 경계 반발력(Repulsive Force)과 가상 입자(Ghost Particle)의 적용이 분석되고 현상 접목을 통해 적절한 경계 처리법이 제안되어진다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.677-684
• /
• 2002

In this study, a finite element model is employed to simulate the diffraction of waves caused by a change of water depths. The model is firstly applied to the estimation of reflection coefficients of monochromatic waves over a sinusoidally varying topography. Predicted coefficients are compared with those of the eigenfunction expansion method and laboratory measurements. A good agreement is observed. The model is then used to investigate effects of heights of bottom topography and number of ripples on variation of reflection coefficients of monocromatic water waves.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• spring
• /
• pp.253-256
• /
• 2000

본 연구에서는 유한요소법(FEM)을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 복합구조 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE(Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Topilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS(Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나(SONAR) 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는 데 큰 도움이 될 것이다.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.125-137
• /
• 1993

Recently, many researches are being dealt with the adaptive method for improving the accuracy of finite element solution. This paper deals with rh-methods that are the combination of r and h-method ; r-method is to relocate the nodes for the grid optimization, h-method is to divide the elements with great error into the equal shape. As a results, rh-method has the same error decrease and convergence as h-method in the same degree of freedom, but it has more exact result of finite element in the state of restraining degrees of freedom than h-method alone.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• 1992.06a
• /
• pp.137-140
• /
• 1992

실내 바닥슬래브의 휨진동에 의한 음향방사문제에 대하여 유한요소법을 적용하여 검토하였다. 단순한 형상의 판이 휨진동하여 자유공간에 음을 방사하는 문제에 대해서는 이론적인 해를 구할 수 있으나, 임의형상의 판이 휨진동하여 실내에 음을 방사하는 문제에 대해서는 검토되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이와같은 문제를 단순화한 해석법으로서 먼저 유한요소법을 이용하여 판의 휨진동에 대한 고유모드의 상대변위를 구하고, 다음 상대변위를 진동속도로 변환한 결과를 입력조건으로 하여 유한요소법에 의한 3차원 음장해석을 하였다. 그 결과 실내 바닥슬래브의 휨진동에 의한 음향방사파워는 슬래브의 진동모드, 실내음향모드 및 벽흡음율 등의 조건에 따라 크게 변화된다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2001.11b
• /
• pp.1083-1088
• /
• 2001

To predict vibrational energy density and intensity of complex structures in medium-to-high frequency ranges, Power Flow Finite Element Method(PFFEM) programs for the plate, beam and some coupled structural elements are developed at present. The vibration energy density and intensity of foreign vehicle is predicted successfully with FE full model of 60,000 DOF using the developed PFFEM program.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.26 no.5
• /
• pp.385-392
• /
• 2013

The finite element method has become the most widely used method of structural analysis and recently, the method has often been applied to complex dynamic and nonlinear structural analyses problems. Even for these complex problems, where the responses are hard to predict, finite element analyses yield reliable results if appropriate element types and meshes are used. However, the dynamic and nonlinear behaviors of a structure often include large deformations in various portions of the structure and if the same mesh is used throughout the analysis, some elements may deform to shapes beyond the reliable limits; thus dynamically adapting finite element meshes are needed in order for the finite element analyses to be accurate. In addition, to satisfy the users requirement of quick real run time of finite element programs, the algorithms must be computationally efficient. This paper presents an adaptive finite element mesh generation scheme for dynamic analyses of structures that may adapt at each time step. Representative strain values are used for error estimates and combinations of the h-method(node movement) and the r-method(element division) are used for mesh refinements. A coefficient that depends on the shape of an element is used to limit overly distorted elements. A simple frame example shows the accuracy and computational efficiency of the scheme. The aim of the study is to outline the adaptive scheme and to demonstrate the potential use in general finite element analyses of dynamic and nonlinear structural problems commonly encountered.