• Title/Summary/Keyword: 직접적분법

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Finite Element Simulation of High-Speed Impact in Plane Structure (고속충격하중을 받는 평면구조의 유한요소해석)

  • 황갑운
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.119-128
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    • 1999
  • 본 연구는 등방탄성체에 고속충격하중이 작용하는 경우에 대한 유한요소해석에 관한 것으로 대상구조는 여러 가지 모양의 2차원 평면구조를 택하였다. Galerkin 방법을 이용하여 유한요소 정식화하였으며 직접시간적분법에 의해 수치해를 구하였다. 본 해석에서는 균열이 없는 평판으로 수치해와 이론해를 비교하여 수치해의 신뢰성을 확인하였으며, 0°, 30°, 45°경사 균열이 없는 평판에 적용한 3가지 예를 분석하였다. 수치해석 결과는 이론해의 결과와 상호 잘 일치하였다.

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Developing A Stochastical Dynamic Analysis Technique for Structures Using Direct Integration Methods (직접적분법과 확률론적 유한요소법을 이용한 구조물의 확률론적 동적 해석)

  • 이정재
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.36 no.1
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    • pp.54-62
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    • 1994
  • The expanding technique of the Stochastic Finite Element Method(SFEM) is proposed in this paper for adapting direct integration methods in stochastical dynamic analysis of structures. Grafting the direct integration methods and the SFEM together, one can deal with nonlinear structures and nonstationary process problems without any restriction. The stochastical central diffrence and stochastic Houbolt methods are introduced to show the expanding technique, and their adaptabilities are discussed. Results computed by the proposed method (the Stochastic Finite Element Method in Dynamics: SFEMD) for two degree-of-free- dom system are compared with those obtained by Monte Carlo Simulation.

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Nonlinear Analysis of Dynamics of Beams with Special Boundary Conditions (특이 경계 조건을 갖는 보의 동적 비선형 해석)

  • 김정운;권영두
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.799-808
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    • 1991
  • 본 연구에서는 연속체 역학의 에너지 원리에서 출발하여, 동적 비선형 해석을 위한 유한요소 식들을 유도하고, 이를 이용하여 특이 경계조건을 갖는 고체의 대변위 동적 선형 현상과 비선형 현상에 관하여 연구하고자 한다.

레이저 유도 형광을 이용한 플라즈마 쉬스 내의 전기장의 측정

  • Kim, Hyeok;Song, Jae-Hyeon;Jeong, Jae-Cheol;Hwang, Gi-Ung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.258-258
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    • 2010
  • 레이저 유기 형광법은 비침투적인 방법으로 플라즈마를 진단할 수 있는 장점이 있다. 특히 헬륨 플라즈마 내에서 전기장이 존재하는 경우에 헬륨의 에너지 준위가 분리되는 STARK 효과를 이용하여 기판 부근에 발생한 쉬스 내의 전기장을 측정할 수 있다[1]. 그러나 플라즈마의 생성을 위한 RF 소스와 레이저 간의 위상이 동기화 되지 않는 경우엔, 그 결과 값의 보정이 필요하다. 외부의 전기장이 시변하는 경우에 각각의 위상에서 헬륨의 여기종이 느끼는 전기장의 세기는 다르다. 따라서 레이저가 어떤 타이밍에 입사되는 가에 따라 신호의 분리되는 정도가 달라지는데, 레이저와 외부 전기장의 위상을 동기화하지 않은 경우에는 관측된 신호는 각각의 위상에서 여러 가지로 분리된 신호가 더해진 합의 형태로 나타난다. 이는 외부에서 인가된 전기장의 가장 큰 값을 나타낸다고 알려져 있었다[2]. 그러나 레이저 유도 형광 신호는 넓게 분산을 가지므로 이는 보정되어야 한다. 본 연구에서는 각각의 위상에서 출력되는 형광 신호를 구하고 시간의 영역에서 1주기 동안 적분하여 실제로 관측될 레이저 유도 형광신호의 보정치를 계산하였다. 이를 실험적으로 검증하기 위해서 유도 결합 플라즈마 반응 챔버 내에서 플라즈마를 방전시킨 후에, 레이저 유도 형광법을 사용하여 기판 위에 생성된 쉬스 내의 전기장을 측정하였다. 그리고, 랑뮤어 프루브를 이용하여 벌크 플라즈마 내의 플라즈마 전압을 구하고, 이를 적분 상수로 삼아 쉬스 내의 전위 분포를 구하였다. 또한 기판에 인가되는 전압을 직접 측정하여 위에서 구한 전위 분포치와 보정을 한 후의 전위 분포치를 비교, 검토하여 보정치를 검증하였다.

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A Numerical Analysis on the solution of Poisson Equation by Direct Method (직접법을 이용한 Poisson 방정식 수치해법에 관하여)

  • Y.S. Shin;K.P. Rhee
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.32 no.3
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    • pp.62-71
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    • 1995
  • In the numerical analysis of incompressible unsteady Navier-stokes equation, large time is required for solving the pressure Poisson equation of the elliptic type at each time step. In this paper, a numerical analysis by the direct method is carried out to solve the pressure Poisson equation and the computing time is analyzed as mesh size increases. The pressure Poisson equation can be transformed to the boundary value problem by the Green theorem. The computing time for the convolution type of the domain integral can be reduced by using F.F.T. and the computing time in the direct method depends entirely on obtaining the solution of the boundary value problem. The numerical analysis on the known solutions is carried out and compared for the verification of the direct method. And the numerical analysis on the body boundary and domain decomposition problem are carried out with the computing time less than O($n^{3}$) in the (n.n) mesh.

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On the Time-Mean Drift Force Acting on a Floating Offshore Structure in Wave (부유식 해양구조물에 작용하는 시감평균 파표류력에 관한 고찰)

  • 홍도천
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.16 no.3
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    • pp.8-18
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    • 2002
  • Formulation of the far-field method for the prediction of time-mean hydrodynamic force and moment acting on a 3-D surface-piercing body in waves is reviewed. It is found that the inequality between the weight of the floating body and its buoyancy force permits the replacement of the fluid particles inside the control surface by the fluid particles outside the control surface. Under such circumstances, momentum exchanges across the control surface make the time-mean value of the time rate of the momentum of the fluid inside the control surface non-vanishing. It is a second-order quantity which is hard to calculate by the far-field method. The drift forces and moments on half-immersed ellipsoids are calculated by both the far-field method and the near-field method. The discrepancy between two numerical results is presented and discussed.

Dynamic Nonlinear Analysis of Stiffened Shell Structures (보강된 쉘구조의 동적 비선형해석)

  • 최명수;김문영;장승필
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.3
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • For the dynamic nonlinear analysis of stiffened plate and shell structures, total Lagrangian formulation is presented based upon the degenerated shell element considering finite rotation effects. Assumed strain concept is adopted in order to overcome shear locking phenomena and to eliminate spurious zero energy mode. In the elasto-plastic analysis, the return mapping algorithm based on the consistent elasto-plastic tangent modulus is applied to collapse analysis of shell structures. Newmark integration method is used for dynamic nonlinear analysis of shell structures under dynamic forces.

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A Study on efficiency of Semi-permeability Floating Breakwater (반투과성 부유 소파구조물의 소파 효율에 관한 연구)

  • Park, Ro-Sik;Kwak, Suk-Hwan
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.197-201
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    • 2002
  • 양식장 해양 레져, 항구 등에서 Calm Sea Area을 필요로 한다. 착저식은 소파효율은 좋으나 해수순환을 방해하여 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 또한 설치비용이나 설치 해역의 한계가 있다. 따라서 이러한 한계들을 극복하기 위해서 부유식 소파구조물을 채택하였다. 본 논문에서는 몇 가지 소파공의 크기를 가지는 반 투과성 부유 소파구조물을 무한수심에서 유체역학적 특성과 소파효율을 계산하였다. 산란문제와 발산문제를 해결하기 위해 선형 포텐셜이론을 사용하여 구조물의 유체역학적 특성을 계산하였다. 적절한 소파공의 크기를 결정함에 따라 소파효율을 향상시킬 수 있다.

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Abnormal Response Analysis of a Cable-Stayed Bridge using Gradual Bilinear Method (Gradual Bilinear Method를 이용한 사장교의 케이블 손상응답 해석)

  • Kim, Byeong-Cheol;Park, Ki-Tae;Kim, Tae-Heon;Hwang, Ji-Hyun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.18 no.6
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    • pp.60-71
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    • 2014
  • Cable-stayed bridge, which is one of the representative long-spanned bridge, needs prompt maintenances when a stay cable is damaged because it may cause structural failure of the entire bridge. Many researches are being conducted to develop abnormal behavior detection algorithms for the purpose of shortening the reaction time after the occurrence of structural damage. To improve the accuracy of the damage detection algorithm, ample observation data from various kinds of damage responses is needed. However, it is difficult to measure an abnormal response by damaging an existing bridge, numerical simulation can be an effective alternative. In most previous studies, which simulate the damage responses of a cable-stayed bridge, the damages has been considered as a load variation without regard to its stiffness variation. The analyses of using these simplification could not calculate exact responses of damaged structure, though it may reserve a sufficient accuracy for the purpose of bridge design. This study suggests Gradual Bilinear Method (GBM) which simulate the damage responses of cable-stayed bridge considering the stiffness and mass variation, and develops an analysis program. The developed program is verified from the responses of a simple model. The responses of a existing cable-stayed bridge model are analyzed with respect to the fracture delay time and damage ratio. The results of this study can be used to develop and verify the highly accurate abnormal behavior detection algorithm for safety management of architecture/large structures.

Minimum Density Power Divergence Estimation for Normal-Exponential Distribution (정규-지수분포에 대한 최소밀도함수승간격 추정법)

  • Pak, Ro Jin
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.27 no.3
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    • pp.397-406
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    • 2014
  • The minimum density power divergence estimation has been a popular topic in the field of robust estimation for since Basu et al. (1988). The minimum density power divergence estimator has strong robustness properties with the little loss in asymptotic efficiency relative to the maximum likelihood estimator under model conditions. However, a limitation in applying this estimation method is the algebraic difficulty on an integral involved in an estimation function. This paper considers a minimum density power divergence estimation method with approximated divergence avoiding such difficulty. As an example, we consider the normal-exponential convolution model introduced by Bolstad (2004). The estimated divergence in this case is too complicated; consequently, a Laplace approximation is employed to obtain a manageable form. Simulations and an empirical study show that the minimum density power divergence estimators based on an approximated estimated divergence for the normal-exponential model perform adequately in terms of bias and efficiency.