• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.3
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• pp.129-138
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• 1993

In this study, the applicability of finite analytic method (FAM) is studied by selecting linearized-Burgers equation and Burgers equation which have convective and diffusive behaviors as the model equation of Navier-Stokes equations and by comparing numerical solution of finite difference method (FDM) and finite analytic method. The results are as follows. It is shown that the convergence of FAM for steady-state analytic solution of linearized-Burgers equation and Burgers equation is better than that of FDM under the same criteria. Also the accuracy of FAM for transient solution of Burgers equation is excellent. Especially, it is shown that oscillation phenomenon due to dispersion errors which occur according to the choice of grid size in FDM does not occur in FAM at all. So, it can be thought that FAM is numerically very stable scheme, which is free from dispersion errors.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.13 no.2
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• pp.505-511
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• 2013

A new boundary treatment technique which can be applied to axi-symmetric topography with inclined bottom was developed. Although the finite element method is good for complex geometry, there is no proper boundary treatment when a boundary is not a vertical section because the water depth at the coastline becomes zero. In this study, we developed a new boundary treatment for inclined bottom using the analytical solution for long wave. To develope a model, the mild-slope equation was used and then, a computational domain is divided into an analytical region and a numerical region. By combining a numerical and an analytical solutions, a complete solution was obtained. The developed solution was validated by comparing with a previous analytical solution.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.3
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• pp.241-251
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• 2010

This paper presents the development of a new analytical solution to the governing differential equation for isotropic annular sector plates subjected to uniform loading in a three-dimensional polar coordinate system. The 4th order governing partial differential equation (PDE) was converted to an ordinary differential equation (ODE) by assuming the Levy-type series solution form and the subsequent mathematical operations. Finally, a series-type solution was assembled with homogeneous and nonhomogeneous solution parts after operating real values and complex conjugates derived from the characteristic equation. To demonstrate the convergence rate and the accuracy of the featured method, several examples with various sector angles were selected and solved. The deflections and internal moments in the example annular sector plates that were obtained from the proposed solution were compared with those obtained from other analytical studies and numerical analyses using the finite element analysis package program, ABAQUS. Very good agreement with the results of other analytical and numerical methodologies was shown.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.173-180
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• 1994

본 논문에서는 임의 형상의 블록 다각형 박막 고유 진동해석을 위해 파 형태의 해석해를 사용하는 새로운 기법을 제시하였다. 파 형태의 해석해를 임의 형상의 박막에 사용하는 데 있어 나타날 수 있는 시도해의 종속적인 문제점을 지적하고, 이를 극복하는 방안을 제시하였다. 여러 수치 예제를 통해 본 기법의 유용성과 타당성을 보였고, 특히 이 기법은 특정 주파수 대역에서 고유 진동수를 찾고자 할 때, 매우 효율적임을 알 수 있다. 본 논문은 기초 연구로서 제한된 모든 변이 고정된 블록 다각형 형상의 박막의 고유 진동 해석만 수행하였지만, 이 기법을 확장, 발전시켜 나가면, 어떠한 형상이나 경계조건을 갖는 박막뿐만 아니라 평판의 진동 해석에도 적용할 수 있으리라 기대하며, 이를 위한 연구가 진행중이다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.83-91
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• 2001

본 연구에서는 2차원 평면상에서 자유장응답 해석을 위하여 유한요소-경계요소 조합에 의한 수치해석기법을 개발하였다. 전체 계를 외부영역과 내부영역으로 구분하였다. 외부영역은 동적 다층반무한 기본해를 이용한 경계요소로 모형화되고 내부영역은 유한요소로 모형화하여 조합하였다. 다층지반의 외부에서 입사하는 지진에 의한 지진응답해석을 수행하기 위하여 동적기본해를 이용한 자유장응답해석을 수행하였다. 지진응답해석에서는 지반의 전단병형률에 따라 변화하는 비선형특성을 모형화하기 위해 등가선형화기법을 적용하였다. 지진응답해석의 검증에 의하여 해석결과를 상용프로그램의 결과와 비교하였다. 결과적으로 지진응답해석을 효과적으로 수행할 수 있는 수치해석기법을 개발하였고 구조물이 있는 경우로의 확장돠 가능하게 되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.8
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• pp.71-77
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• 2018

In order to estimate behavior of soil mass which is located straight up of reinforced concrete culvert, Ritz method and FEM were applied and arching effects between the soil mass and adjacent soil were considered for the analyses. Analysis results obtained from the Ritz method and finite element method were compared with analytical solution. In the case of estimating nodal forces considered in FEM, caution is needed that shear stress depending on depth from ground surface should be reflected regardless of local coordinate system. Comparing the displacements computed from Ritz method with those of the analytic solution, it is seen that as the power of assumed displacement function increases, differences between the computed displacements and those of analytic solution decreases. It seems that displacements of FEM becomes closer to those of analytical solution as the number of elements are increased. It is seen that stresses computed from the Ritz method don't get closer to those of the analytic solution as the power of assumed displacement function. Stresses from FEM become closer to those of analytic solution as the number of elements are increased. Comparing the analysis results from the Ritz method and FEM with those of analytic solution, it can be seen that FEM is more reliable than Ritz method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.5 no.2
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• pp.82-87
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• 1981

이 논문에서는 타원형의 크랙을 포함하는 유한한 두께을 가진 isotropic탄성체의 삼차원응력해석을 다루었다. 크랙은 평판의 면에 나란하고 그 중립면에 위치하며 일정한 인장력이 평판의 면에 작용하고 있다. 문제를 해석하기 위하여 이중 Fourier 적분변환을 사용하여 응력해석이 제 일종 Fredholm 적분 방정식의 해로 될 수 있음을 보였다. 두 극한의 경우 즉(i) 평판의 두께가 무한한 경우와 (ii) 타원이 원으로 reduce 되는 경우에 기존의 해와 일치됨을 보였다. 적분 방정식의 해 빛 응력해석은 제 이장에서 다루기로 한다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.339-344
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• 2000

Newton-Raphson 기법은 구조물의 비선형 해석에 널리 쓰이는 반복계산기법이다. 비선형 해석을 위한 반복계산기법은 컴퓨터의 발달을 감안해도 상당한 계산시간이 소요된다. 본 논문에서는 신경회로망 예측을 사용한 Predicted Newton-Raphson 반복계산기법을 제안하였다. 통상적인 Newton-Raphson 기법은 이전스텝에서 수렴된 점으로부터 현재 스텝의 반복계산을 시작하는 반면 제시된 방법은 현재 스텝 수렴해에 대한 예측점에서 반복계산을 시작한다. 수렴해에 대한 예측은 신경회로망을 사용하여 이전 스텝 수렴해의 과거경향을 파악한 후 구한다. 반복계산 시작점이 수렴점에 보다 근접하여 위치하므로 수렴속도가 빨라지게 되고 허용되는 하중스텝의 크기가 커지게 된다. 또한 반복계산의 시작점으로부터 이루어지는 계산과정은 통상적인 Newton-Raphson 기법과 동일하므로 기존의 Newton-Raphson 기법과 정확히 일치하는 수렴해를 구할 수 있다. 구조물의 정적 비선형 거동에 대한 수치해석을 통하여 modified Newton-Raphson 기법과 제시된 Predicted Newton=Raphson 기법의 정확성과 효율성을 비교하였다. 제시된 Predicted Newton-Raphson 기법은 modified Newton-Raphson 기법과 동일한 해를 산출하면서도 계산상의 효율성이 매우 큼을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.8 no.1
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• pp.72-80
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• 1996

Two analytical solutions for oscillations in a rectangular harbour are presented. In this paper, the correct solution is obtained by use of matched asymptotic expansion method, which was first derived by Mei(1989). The other solution derived from eigenfunction expansion method is also presented, in which more accurate numerical integration is employed. In order to check the solutions, amplification factors inside the harbor are calculated and plotted by both analytical methods and numerical boundary integral equation method.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.4 no.1
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• pp.25-30
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• 2005

The 4-bar linkage is the simplest model for the simulation of a retractable landing gear. In general, a designer uses a commercial software to design a linkage, which requires tedious iterations to obtain a good solution. By applying synthesis methodology the iteration process can be reduced remarkably. However, most of solutions obtained using synthesis process may not be an optimized solution. In this study, the characteristics of the optimization solution domain has been analyzed so that an optimization process can be adapted easily to a synthesis process.