• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.17-26
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• 2014

본 논문은 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 바탕으로 동적균열전파 해석을 수행하기 위한 알고리즘을 제시한다. MLS 차분법은 절점만으로 이루어진 수치모델을 사용하며, 이동최소제곱법을 이용하여 전개한 Taylor 다항식을 기초로 미분근사식을 유도하기 때문에, 요소망의 제약에서 완벽하게 벗어난 절점해석이 가능하다. 시간항을 포함하는 동적 평형방정식은 Newmark 방법으로 시간적분 하였다. 동적하중을 받는 균열이 전파할 때, 매 시간단계마다 절점모델을 재구성하지 않고 균열선단 주변에서 국부적인 수정을 통해 해석이 가능하다. 동적균열을 묘사하기 위해 가시한계법(visibility criterion)을 적용하였고, 동적 에너지해방률을 산정하여 균열의 진전유무와 그에 상응하는 진전방향을 결정하였다. 모드 I 상태와 혼합모드 상태에서 균열이 진전하는 현상을 모사하였고, 이론해와 Element-Free Galerkin법으로 계산한 결과와의 비교를 통해 개발된 알고리즘의 정확성과 안정성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.237-244
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• 2016

본 연구는 재료비선형 문제를 다루기 위한 비선형 MLS 차분법의 정식화 과정을 제시한다. MLS 차분법은 절점모델을 기반으로 고속 미분근사식을 활용하여 지배 미분방정식을 직접 이산화 하는데, 변수를 변위로 일원화한 Navier 방정식을 사용하여 탄성재료 문제를 다룬 기존의 MLS 차분법은 재료의 구성방정식을 별도로 고려할 수 없다. 본 연구에서는 비선형 재료의 구성방정식을 반영할 수 있는 강정식화를 위해 1차 미분근사를 반복 사용하는 겹미분근사를 고안했다. 응력의 발산으로 표현되는 평형방정식을 그대로 이산화하고 Newton 방법을 적용하여 반복계산을 통해 수렴해를 찾는 비선형 알고리즘을 제시했다. 응력 계산과 내부변수의 갱신은 return mapping 알고리즘을 활용하였고, 알고리즘 접선계수(algorithmic tangent modulus)의 적용을 통해 빠르고 안정적인 반복계산이 가능하도록 하였다. 재생성 시험을 통해 겹미분근사의 정당성을 검증했고, 비선형재료에 대한 인장문제의 해석을 통해 개발된 비선형 MLS 차분 알고리즘의 정확성과 안정성을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.636-643
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• 2020

차분 진화 알고리즘은 연속적인 문제 공간인 실수 최적화 문제를 해결하기 위해 개발된 메타휴리스틱 기법 중에 하나이다. 본 연구에서는 차분 진화 알고리즘을 불연속적인 문제 공간인 외판원 문제 해결에 사용하기 위하여 차분 진화 알고리즘에 난수 키 표현법을 적용하였다. 차분 진화 알고리즘은 실수 공간을 탐색하고 오름 차순으로 정렬된 해의 인덱스의 순서를 도시 방문 순서로 하여 적합도를 구한다. TSPLIB에서 제공하는 표준 외판원 문제에 적용하여 실험한 결과 제안한 난수 키 표현법 기반 차분 진화 알고리즘이 외판원 문제 해결에 가능성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국사회정책
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• 제23권1호
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• pp.25-59
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• 2016

본고는 1998년 서울특별시주택조례로 최저주거기준을 설정하였다는 사실을 활용하여 최저주거기준의 정책 효과를 분석한다. 1998년 최저주거기준은 서울시에서만 설정하였으며 서울시를 제외한 전국의 다른 지역에서는 설정하지 않았으므로, 이로 인해 일종의 준실험 상황이 설정되었다고 할 수 있다. 1995년과 2000년 사이 최저주거기준 미달가구수의 감소를 당시 최저주거기준이 설정되었던 서울시와 그렇지 않았던 타 지역을 서로 비교하는 이중차분법을 적용함으로써, 최저주거기준의 정책 효과를 식별하였다. 이중차분법 적용을 위한 가정 충족 여부를 검토한 후, 경기도를 비교집단으로 설정하여 구한 '일대일비교를 이용한 이중차분법 추정치'와 타 광역시도 전체를 비교집단으로 설정하여 계산한 '회귀모형을 이용한 이중차분법 추정치'를 각각 도출하였다. 먼저 일대일비교를 이용한 이중차분법 추정 결과 최저주거기준의 설정은 216,638가구만큼 최저주거기준 미달가구수를 감소시킨 것으로 나타났다. 다음으로 회귀모형을 이용한 이중차분법 추정 결과 최저주거기준의 설정은 325,149가구만큼 최저주거기준 미달가구수를 감소시킨 것으로 나타났으며, 이는 0.1% 유의수준에서 통계적으로 유의하였다. 또한 일대일비교를 이용한 이중차분법 추정치는 회귀모형을 이용한 이중차분법 추정치의 95% 신뢰구간에 속하였다. 따라서 최저주거기준의 설정은 최저주거기준 미달가구수의 감소라는 정책 목표를 달성하는 데 상당한 기여를 한 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.48-51
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• 2010

본 논문에서는 자유경계문제 해석을 위해 정확도가 향상된 implicit 이동최소제곱 차분법을 제시한다. 계면경계에 대한 implicit 정의로 인해 비선형 시스템이 구성되고, 매 해석단계마다 절점해와 계면경계의 위치를 반복계산을 통해 찾는다. 계면경계 결정시 속도항을 한 단계 뒤로 지연시켜 explicit하게 근사적으로 계산하던 기존 방법에 비해 계면경계의 위치를 더 정확하게 계산할 수 있고, 결과적으로 해의 정확도가 향상되었다. 계면경계 위치값이 비교적 빠른 속도로 수렴하기 때문에 많은 반복계산이 필요치 않다. 수치예제를 통해 기존의 방법으로 계산한 결과와 비교하여 새롭게 개발한 implicit 방법의 향상된 정확도를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1049-1054
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• 2013

본 논문에서는 영역분할법을 이용한 2차원 유한차분시간영역법을 제안하였다. 영역분할법은 전체 해석구조를 분할하여 해석하는 수치해석방법으로 본 논문에서는 영역분할법 중 Schur complement 방법을 적용한 유한차분 시간영역법을 구현하고 시뮬레이션 모델로 2차원 해석구조를 설정하고 사각형의 도체에 입사하는 전자파의 산란특성을 해석하였다. 2차원 해석구조를 4개의 영역과 8개의 영역으로 각각 나누어 전자파특성을 계산하였고, 제안한 해석방법의 유효함을 입증하기 위해 일반적인 전체영역에 대한 2차원 유한차분 시간영역법의 해석결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권2호통권39호
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• pp.117-129
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• 1999

본 연구의 목적은 복합재료의 이점을 증명하고, 비등방성 대칭 적층 원통형 쉘의 거동을 분석하는 것으로서, 비등방성 대칭 적층 원통형 쉘을 해석하기 위해서 전진차분법, 중앙차분법, 후진차분법으로 구성되어 있는 유한차분법을 적용하였다. 본 연구에서는 처짐과 모멘트를 자유도로 고려하였으며, 이는 모멘트 계산시 발생할 수 있는 오차를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 4변이 모두 단순지지된 경계조건을 고려하였다. 수치해석 결과, 유한차분법에 의한 본 연구의 프로그램이 비등방성 대칭 적층 원통형 쉘의 해석에 적합함을 알 수 있으며, 효과적인 보강섬유의 배치 방법을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.577-588
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• 2011

본 논문은 복합 불연속면을 갖는 포텐셜 문제의 해석을 위해 확장된 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 제시한다. 계면경계를 따라 해(solution)와 수직방향, 접선방향 미분들이 모두 불연속 특이성을 나타내는 복합 불연속면을 묘사하기 위해 계단함수, 쐐기함수, 가위함수와 같은 불연속 특이함수를 추가하여 기존의 MLS 차분법을 개선했다. 계면경계조건은 기지의 조건으로서 지배방정식의 이산화과정에서 추가의 미지계수를 발생시키지 않는다. 포아송 방정식 형태의 지배미분 방정식을 풀기 위해 내부영역과 경계에 절점을 배치하고 차분식을 구성한다. 차분식을 조립한 계 방정식을 직접 풀기 때문에 계산효율성이 매우 우수하다. 수치예제는 제시된 해석기법의 우수성을 잘 보여주며, 균열전파, 이동경계, 상호작용 문제 등 다양한 불연속 문제로의 확장이 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.321-327
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• 2007

본 연구는 탄성균열문제를 신속하고 정확하게 해석할 수 있는 새로운 개념의 그리드(grid) 없는 유한차분법을 제시한다. 이동최소제곱법을 이용한 Taylor 전개식 구성을 통해 직접적인 미분계산 없이 근사함수와 그 미분을 손쉽게 계산한다. 그리드로 인한 절점 간의 종속성이 없어 해석영역 내의 불연속면 모델링이 용이하여 차분식 구성시 균열로 인한 불연속 효과를 고려하는 과정도 자연스럽다. 유한차분법에 근간을 두고 있어 지배 미분방정식을 직접 이산화하기 때문에 수치적분이 필요한 수치기법에 비해 계산속도도 빠르다. 모드 I과 모드 II 균열문제 해석을 통해 본 해석기법이 정확하고 효율적으로 응력확대계수를 계산할 수 있음을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.147-157
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• 1987

대류 분산 모형의 유한 차분 방법으로 양해법, Bresler방법, 음해법, upstream차분법과 Chaudhari방법등을 선택하여 각 차분법들의 특성을 규명하고 수치실험을 통하여 이들의 효율적인 사용 방안을 제시하였다. 비교 분석 결과 Chaudhari방법은 수치 분산 현상에 가장 둔감한 반면 조건부 안정이고, Bresler방법은 overshooting에 민감한 반면 무조건 안정이라는 특성이 있다. 분산이 지배적인 흐름에서는 양해법이 가장 정확하고, 대류가 지배적인 흐름에서는 Chaudhari방법이 가장 정확하다. 계산 시간(CPU)은 양해법 또는 Chaudhari방법이 비슷하게 가장 작고 Bresler방법이 항상 가장 크다.