• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권1호통권30호
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• pp.81-94
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• 1997

본 연구에서는 유한 회전에 의한 효과를 고려한 곡선 보요소를 개발하고, 이 요소를 이용하여 공간뼈대 구조물의 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이 곡선 보요소는 증분 변위장에 Rodriguez의 2차 유한 회전항을 포함시킴으로써, 유한 회전에 의한 기하학적 평형을 유지하도록 하였다. 대변형 해석을 위하여 Total Lagrangian 방법이 적용되었으며, 비선형 해석을 수행하기 위한 알고리즘으로는, 여러개의 임계점을 갖는 비선형 거동가지도 추적할 수 있도록 하중 및 변위 증분의 조합법이 사용되었다. 공간 뼈대 구조물의 해석 예제를 통하여, 기하학적 비선형 해석에서 발생하는 유한 회전에 의한 효과를 확인하고, 본 연구에서 제안한 유한요소의 효율성 및 비선형 알고리즘으로 선택한 하중 및 변위 증분의 조합법의 적용성을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.487-496
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• 1985

회전하는 축대칭 얇은 셸구조물의 진동 특성을 유한요소법에 의하여 해석하였다. 2개의 절점을 가진 Conical Frustrm 형태의 축대칭 요소를 사용하였으며 원주방향의 변위는 Fourier Series로 분해하여서 방정식의 수를 상당히 줄일 수 있었다. Sanders-Koiter의 셸이론을 사용하였으며 진 동 모우드는 회전의 영향을 설명하기 위하여 대칭 및 비대칭 모우드를 모두 고려하였다. Coriolis 행렬을 포함하는 운동방정식에서 고유 진동수를 계산하기 위해서 질량, 강성 및 Coriolis 행렬로 이루어지는 Hermitian 행렬의 Sturm Sequence Property를 이용하였으며, 좁은 밴드를 갖는 대형 행렬에 알맞는 Determinant Search 방법을 확장하여 고유진동수 및 벡터를 구하였다. 원통형 셸에 대하여 정지한 경우 계산한 고유진동수를 실험치 및 이론치와 비교한 결과 잘 일치됨을 알 수 있었다. 여러 가지 회전 속도에 대해서 얻어진 고유진동스를 이론치와 비교한 결과 잘 일치 됨을 알 수 있어\ulcorner며 회전의 영향으로 traveling wave진동의 현상이 나타남을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.132-139
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• 1992

기하학적 비선형 해석과정에서 일반적인 방법으로는 연속적인 하중증분단계의 기하학적 변위증분에서 절점회전이 미소하다는 가정에 의해 제한되어 접선강성행렬을 유도하고 유한회전의 영향을 증분평형 방정식의 반복계산하는 과정에서 고려하는 방법이 사용되고 있다. 그리고 개선된 방법으로는 미소회전증분의 가정을 무시하고 유한회전증분의 영향을 고려하여 접선강성행렬을 유도하는 방법이 Surana, Onate 및 Dvorkin 등에 의해서 개발되었다. 유한 회전을 고려하는 방법에서 Surana는 비선형 절점 회전함수를 가정하여 강성메트릭스를 유도하였으며 Onate와 Dvorkin은 전체좌표에서 회전각에 대한 회전행렬의 2차항까지를 고려한 강성메트릭스를 유도하였다. 본 논문에서는 유한요소의 기하학적 위치를 나타내는 변위함수의 방향 벡터를 삼각함수로 표현하여 연속적인 하중증분 사이의 방향벡터 증분을Tayler의 급수로 2차항까지 전개하므로써 비선형 회전 증분을 고려한 쉘 요소를 개발하였다. 기하학적 비선형 해석과정은 연속체 운동의 증분이론을 도입하여 Total Lagrange(T.L.)수식과 Updated Lagrange(U.L.)수식으로 비선형 거동을 해석하였다.

• 한국자기학회지
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• 제7권2호
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• pp.109-116
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• 1997

교번 히스테리시스와 회전 히스테리시스를 동시에 고려할 수 있는 벡터 히스테리시스 모델을 이용하여, 회전 히스테리시스 특성을 갖는 전자계의 유한 요소 해석 알고리즘을 제안한다. 벡터 히스테리시스 모델은 자화의존 프라이자흐 모델에서 확장된 모델을 이용하였다. 회전 자계가 자성체에 가해진 경우, 각 요소에서의 자화값이 벡터 모델로 부터 구해지며, 이 값은 다시 유한요소 해석의 입력이 되어서 인가자계와 자화와의 지연각을 구할 수 있다. 실험 결과와의 비교를 통해, 제안된 방법이 회저자계의 영향을 받는 전자계 시스템의 자화 특성을 정확히 해석 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제6권5호
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• pp.287-293
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• 1996

농형유도전동기의 회전자는 제조 과정중에 회전자 도체의 단선, 기포 발생으로 인한 회전자 도체의 저항 증가, 스큐 불량 등 여러 가지 고장이 발생될 수 있다. 이와 같은 고장은 유도전동기의 성능을 저하시키므로 회전자를 조립하기 전에 고장 유무를판단하면 조립에 드는 제조 비용을 절약할 수 있고 전동기의 신뢰성을 높일 수 있다. 본 논문에서는 이와같은 고장을 진단하는 방법의 하나로 유한요소법을 이용하여 회전자가 회전할 때 발생하는 전자석 코일에서의 유도 전류 파형을 검출하여 고장을 진단하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법의 타당성을 검층하기 위하여 5 Hp 삼상 농형유도전동기에 대해 고장전류를 검출하고 이를 해석 결과와 비교 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1573-1574
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• 2015

본 연구에서는 선형동기전동기(Linear Synchronous Motor)의 회전형 시험기 설계를 위해서 그 기본 모델이 되는 선형동기 전동기의 기초 설계 과정을 통해 주요 파라미터를 선정하고 FEM 모델을 도출하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 전자계 해석을 수행하여 선형동기전동기의 특성을 분석하였고, 설계된 선형동기전동기를 바탕으로 회전형으로 모델링하여 시험기의 형태로 설계하였으며, 유한요소해석을 통해 요구 사양을 만족함을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.76-82
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• 2018

본 논문에서는 지점부 경계조건을 고려하여 단순보의 유한요소모델을 개선하는 기법을 제안하였다. 기존의 유한요소모델개선 기법은 주로 가속도 응답으로부터 추정된 동특성(고유진동수, 모드형상)을 이용하여 유한요소모델을 개선하였다. 이렇게 개선된 유한요소모델은 실제 구조물의 정적응답을 예측하기 어렵고, 잘못된 구조물의 물성치를 추정하는 문제가 발생한다. 제안된 기법은 먼저, 구조물의 처짐과 지점부 회전변위를 계측하여 지점부 경계조건을 간략화한 유한요소모델의 회전 스프링 강성을 정량적으로 추정한다. 회전 스프링 강성이 개선된 유한요소모델과 구조물의 동특성을 사용하여 구조물의 물성치를 추정함으로써 최종 개선된 유한요소모델을 구축된다. 제안된 유한요소모델 개선 기법과 기존 유한요소모델개선 기법을 수치해석 시뮬레이션을 통하여 비교 및 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.227-233
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• 1992

3차원 편심 보요소의 기하학적 비선형 해석에서 증분 평형식을 유도하는 일반적인 방법의 대부분은 비선형을 고려한 가상일의 평형방정식을 선형화하는 방법으로, 회전증분이 미소하다는 가정에 의해서 선형화된 증분 평형식을 유도하고, 구조물의 변형이 일어나는 동안에 발생하는 유한회전의 영향은 반복계산의 과정에서 고려하는 방법이다. 그리고 유한회전을 고려하는 개선된 방법으로 Surana와 Onate 등에 의해서 개발되었는데, Surana는 비선형 절점함수를 가정하였고, Onate는 회전행렬의 관계식을 이차항까지 고려하여 비선형 증분 평형식을 유도하였다. 본 논문에서는 비선형 해석의 증분이론(incremental theory)을 도입, $^{t+dt}U_i$ 변위증분을 Talyer 급수로 2차항까지 전개하므로서 1차 선형항($U_L$)과 2차 유한회전항($U_R$)으로 표시하여 연속체운동의 비선형 증분평형식에서 유한회전의 영향을 고려하는 방법을 사용하였다. 이상의 해석방법에 따른 수치해석 결과는 Surana와 Onate등에 의하여 다루어진 예제와 비교 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.141-149
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• 2005

본 논문에서는 유연체 동역학해석을 위하여 유한회전을 표현하는데 있어, 4원법의 대수학적인 표현을 도입하여 운동방정식이 에너지보존 조건을 만족하도록 이산화된 에너지 평형식으로 정식화되었다. 여기서 사용된 유한회전의 4원법은 로드리게스 매개변수를 이용하도록 하였으며, 구속력에 대한 일이 제거되도록 하였다. 수치해석의 예를 통하여 제안된 방법이 사다리꼴 방법과 비교할 때 비선형 문제에서도 무조건적으로 안정조건을 보장함을 검증하였으며, 향후 유연한 관절로 연결된 3차원 유연다물체에 대한 동역학 해석을 확장할 수 있는 토대를 마련하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.398-403
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• 1996

이 논문에서는 지반과 기초를 일반적인 3차원 유한요소로 모델링하고, 유한요소의 바깥영역은 일반적인 모드의 축대칭 유한요소와 축대칭 Hyperelement를 사용하여 전달경계로 모델링하여, 유한요소와 전달경계의 경계에서 두 요소간의 연계에 의하여 기초에서의 동적강성행렬을 구한다. 이를 위하여 3차원 유한요소와 축대칭 요소간의 연계방법을 제안한다. 제시되는 기초의 동적강성행렬은 x,y,z방향의 병진성분과 x,y,z축에 관한 회전성분의 6자유도로 표현된다. 이 논문에서 사용한 3차원 유한요소와 축대칭 요소의 연계 방법의 검증을 위하여 구형기초와 등가의 강성을 갖는 강체원형기초의 동적강성행렬을 구하고 이를 비교하였다.