• Title/Summary/Keyword: 해석적 적분

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Implicit Numerical Integration of Two-surface Plasticity Model for Coarse-grained Soils (Implicit 수치적분 방법을 이용한 조립토에 관한 구성방정식의 수행)

  • Choi, Chang-Ho
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.22 no.9
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    • pp.45-59
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    • 2006
  • The successful performance of any numerical geotechnical simulation depends on the accuracy and efficiency of the numerical implementation of constitutive model used to simulate the stress-strain (constitutive) response of the soil. The corner stone of the numerical implementation of constitutive models is the numerical integration of the incremental form of soil-plasticity constitutive equations over a discrete sequence of time steps. In this paper a well known two-surface soil plasticity model is implemented using a generalized implicit return mapping algorithm to arbitrary convex yield surfaces referred to as the Closest-Point-Projection method (CPPM). The two-surface model describes the nonlinear behavior of coarse-grained materials by incorporating a bounding surface concept together with isotropic and kinematic hardening as well as fabric formulation to account for the effect of fabric formation on the unloading response. In the course of investigating the performance of the CPPM integration method, it is proven that the algorithm is an accurate, robust, and efficient integration technique useful in finite element contexts. It is also shown that the algorithm produces a consistent tangent operator $\frac{d\sigma}{d\varepsilon}$ during the iterative process with quadratic convergence rate of the global iteration process.

Analysis of Perfectly Conducting Body of Revolution (BOR 구조 완전도체의 해석)

  • 이직열;정구철
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.19 no.2
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    • pp.225-230
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    • 1994
  • EFIE`s(Electric Field Integral Equations) are widely used in formulation of electric field problems and these equations are analyzed by several numerical method. In formulation of EFIF by forcing the tangential component of electric field on the perfect conducting body be zero, we can obtain equation with a kernel that has a logarithmic singularities. In this paper, an integral equation is presented which can be used for perfect BOR(Body of Revolution) objects and this can be more simplified for straight wire problem. As examples, monopole antenna which is driven by coaxial cable and scattering problems are considered.

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Three-Dimensional Analysis of Chaotic Mixing in Chaos Single-Screw Extruder (카오스 단축 압출기의 3차원 카오스 혼합해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.3
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    • pp.121-130
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    • 1998
  • 본 연구에서는 카오스 스크류에 대해 비선형 동력학적 모델을 도입하여 카오스가 일어나는 경로를 밝히고 이를 수치적으로 증명하였다. 배리어가 계속존재하는 경우를 적분 가능계로 정의하고 공간주기적 상공간에서 두 개의 호모클리닉 궤도를 포함하는 원환체를 적분가능계의 모델로 도입하였다. 주기적으로 삽입된 배리어 없는 영역을 교란 으로 취급하 여 해 사상을 도입하여 면적 보존의 포인카레 단면을 정의 하였다. 호모클리닉 궤도가 깨어 져 칸토로 집합을 이룸을 설명했고 내부의 원환체는 공진띠와 KAM띠를 이루며 혼합을 방 해함을 설명했다. 다변유한요소를 이용한 완전 3차원수치해석을 통해 회전수 x/3에 해당하 는 공진띠의 존재를 보이고 교란이 큰 경우에는 거의 모든 영역이 무작위적인 혼합을 보여 주는 카오스 영역으로 바뀜을 보였다.

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BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.16-16
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    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

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Facture Behavior Analysis of Box Culvert Specimen Using Non-local Damage Model (비국소 손상모델을 이용한 전력구 모형 실험체의 파괴거동 해석)

  • Kwon, Yong-Gil;Woo, Sang-Kyun;Han, Sang-Hoon;Song, Young-Cheul
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.225-228
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    • 2008
  • In case of nonlinear analysis for reinforced concrete structure, the characteristics of the failure, which are depend on loading conditions, such as tension splitting, compression crushing and shear distortion should be considered. On the analytical evaluation for the failure behavior of these, the finite element techniques is the most widely used. After the maximum load, however, an analytical results by finite element technique are depending on the size of the element. In this study, integral nonlocal model which is one of those study for overcoming the element sensitivity and dependancy, used for the failure analysis of box culvert specimen. Comparing on the experimental and analytical results, validity and reliability of integral nonlocal model are investigate.

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Chaotic Response and Stability Analysis for Multi-input Nonlinear Systems (다주파수 입력을 갖는 비선형 시스템의 안정성 및 Chaos 해석)

  • 김영배
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.12 no.1
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    • pp.123-131
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    • 1995
  • 다주파수 입력을 갖는 강한 비선형 시스템의 유사주기 (quasi-periodic) 해를 해석하기 위하여 개선된 고정 점법(FPA:Fixed Point Alogrithm)을 개발하였다. 안정성 및 천이 특성을 판별하기 위하여 사용되어지는 Floquest 지수인 해석적 자코비언을 구하기 위하여 Poincare 맵상에서 이산 적분법을 새로이 고안, 사용하였다. 본 방법의 우수성을 입증하기 위하여 2개의 주파수 입력을 갖는 선형 시스템과 비선형 시스템을 예로 사용하였다. 본 방법을 이용하여 비선형 시스템에서 발생한 복잡한 chaos 현상을 체계적으로 해석하였다.

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Real-Time Hybrid Testing Using a Fixed Iteration Implicit HHT Time Integration Method for a Reinforced Concrete Frame (고정반복법에 의한 암시적 HHT 시간적분법을 이용한 철근콘크리트 골조구조물의 실시간 하이브리드실험)

  • Kang, Dae-Hung;Kim, Sung-Il
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.15 no.5
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    • pp.11-24
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    • 2011
  • A real-time hybrid test of a 3 story-3 bay reinforced concrete frame which is divided into numerical and physical substructure models under uniaxial earthquake excitation was run using a fixed iteration implicit HHT time integration method. The first story inner non-ductile column was selected as the physical substructure model, and uniaxial earthquake excitation was applied to the numerical model until the specimen failed due to severe damage. A finite-element analysis program, Mercury, was newly developed and optimized for a real-time hybrid test. The drift ratio based on the top horizontal displacement of the physical substructure model was compared with the result of a numerical simulation by OpenSees and the result of a shaking table test. The experiment in this paper is one of the most complex real-time hybrid tests, and the description of the hardware, algorithm and models is presented in detail. If there is an improvement in the numerical model, the evaluation of the tangent stiffness matrix of the physical substructure model in the finite element analysis program and better software to reduce the computational time of the element state determination for the force-based beam-column element, then the comparison with the results of the real-time hybrid test and the shaking table test deserves to make a recommendation. In addition, for the goal of a "Numerical simulation of the complex structures under dynamic loading", the real time hybrid test has enough merit as an alternative to dynamic experiments of large and complex structures.

A Stable MOT Scheme with Combined Field Integral Equation for the Analysis of Transient Scattering from Conducting Structure (도체 구조물의 과도 산란 해석을 위한 결합 적분방정식의 안정된 MOT 기법)

  • Lee, Chang-Hwa;An, Ok-Kyu;Kwon, Woo-Hyen;Jung, Baek-Ho
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.19 no.4
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    • pp.427-435
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    • 2008
  • In this paper, a stable marching-on in time(MOT) method with a time domain combined field integral equation(CFIE) is presented to obtain the transient scattering response from arbitrarily shaped three-dimensional conducting bodies. This formulation is based on a linear combination of the time domain electric field integral equation(EFIE) with the magnetic field integral equation(MFIE). The time derivatives in the EFIE and MFIE are approximated using a central finite difference scheme and other terms are averaged over time. This time domain CFIE approach produces results that are accurate and stable when solving for transient scattering responses from conducting objects. Numerical results with the proposed MOT scheme are presented and compared with those obtained from the conventional method and the inverse discrete Fourier transform(IDFT) of the frequency domain CFIE solution.

Numerically Efficient Evaluation of MoM Matrix in Conjunction with the Closed-form Green s Functions in Analysis of Multi-layered Planar Structures (다층 평판구조체 해석시 Closed-form 그린함수와 함께한 모멘트 행렬의 효율적인 수치계산)

  • 이영순;김병철;조영기
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.12 no.1
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    • pp.92-98
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    • 2001
  • When analyzing the scatting problem of multi-layered planar structures using closed-form Green's function, one of the main difficulties is that the numerical integrations for the evaluation of diagonal matrix elements converge slowly and are not so stable. Accordingly, even when the integration fur the singularity of type $e^{-jkr}/{\gamma}$, corresponding to the source dipole itself, is performed using such a method, this difficulty persists in the integration corresponding to the finite number of complex images. In order to resolve this difficulty, a new technique based upon the Gaussian quadrature in polar coordinates for the evaluation of the two-dimensional generalized exponential integral is presented. Stability of the algorithm and convergence is discussed. Performance is demonstrated for the example of a microstrip patch antenna.

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