• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.4
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• pp.729-740
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• 1994

In the shape optimal design based on h-version of FEM, the ideal mesh for the initial geometry most probably will not be suitable for the final analysis. Thus, it is necessary to remesh the geometry of the model at each stage of optimization. However, the p-version of FEM appears to be a very attractive alternative for use in shape optimization. The main advantages are as follows; firstly, the elements are not sensitive to distortion for interpolation polynomials of order $p{\geq}3$; secondly, even singular problems can be solved more efficiently with p-version than with the h-version by proper mesh design; thirdly, the initial mesh design are identical. The 2-D p-version model for shape optimization is presented on the basis of Bezier's curve fitting, gradient projection method, and integrals of Legendre polynomials. The numerical results are performed by p-version software RASNA.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.3
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• pp.183-189
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• 2014

In this paper, a polyhedral element is presented to solve three-dimensional problems by developing shape functions based on Wachspress coordinates and moving least square approximation. A subdivision of polyhedrons into tetrahedral domains is performed for the construction of shape functions of polyhedral elements, and numerical integration of the weak form is carried out consistently over the tetrahedral domains. The weight functions for moving least square approximation are defined by solving Laplace equation with boundary values based on Wachspress coordinates on polyhedral element faces. Polyhedral elements presented in this paper have similar properties to conventional finite element regarding the continuity, the completeness, the node-element connectivity and the inter-element compatibility. Numerical examples show the effectiveness of the present method for solving three-dimensional problems using polyhedral elements.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1996.04a
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• pp.666-669
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• 1996

기계 부품 응력 해석 시 널리 쓰이는 유한 요소 해법은 형상을 작은 유한 요소로 근사화하는 과정이 필요하다. 유한 요소생성의자동화는 많은 기존 연구가 있었고 산업 현장에서도 실질적인 자동 유한 요소 생성의 혜택을 받고있다. 이러한 자동 유한 요소 생성 알고리즘들은 형상을 충실하게 유한 요소로 근사화 하는데 그목적이 있다. 때로는 이러한 충실성이 너무 많은 유한 요소들을 관심 영역이 아닌 곳에 생성하게 된다. 컴퓨터의 계산 능력이 눈부시게 발전하고 있지만 기술자가 다루고자 하는 기술적인 문제가 나날이 복잡해지고있는 상황에서 컴퓨터의 계산 능력에 너무 의존하는 것은 바람직하지 않다. 본 논문은 지능과 유사하게 미소 특징을 추출하고 이를 바탕으로 기하 형상 에서 미소 특징을 소거하는 알고리즘을 소개한다. 이를 활용하면 유한 요소의 수를 해석 결과에 악 영향을 미치지 않는 상태에서 줄일 수 있으며, 결과적으로 불필요한 계산비용을 절감할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04b
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• pp.434-439
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• 1995

본 논문에서는 선삭가공을 부품에 대한 가공 특징형상 추출 알고리즘을 개발하였다. 면저, 설계 특징형상과 가공 특징형상 을 효율적으로 나타내기 위한 데이터 구조를 설계하고, 선삭가공에 사용되는 가공 특징형상의 특성을 검토하였다. 이러한 특성 을 이용하여 주사선(Scan Line)과의 교점으로부터 가공 특징형상을 이루는 요소를 검색하고, 검색된 구성요소를 이용하여 가공 특정형상을 구성하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 기존에 사용되어 왔던 패턴비교 방법에서 주어지 패턴이외의 특징 형상을 추출하기가 어렵고 계산 시간이 많이 걸리는 단점을 극복하였다. 또한 기존의 방법으로는 해결되기 어럽던 가공 특징 형상 의 간섭의 검출에서 효율적으로 적용됨을 확인하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.11a
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• pp.149-151
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• 2002

본 논문에서는 유한요소를 자동으로 생성하는 프로그램을 구현하였다. Delaunay 삼각화이론을 적용하여 요소를 생성하였고 요소의 생성 속도를 개선하기 위해서 로손(Laswson)의 찾기 알고리즘을 적용하였다. 요소의 형상을 개선하고자 절점들을 효과적으로 배치하고 분할 한 후에 라플라스 조정을 통해 등변에 가까운 요소로 생성하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘의 검증을 위해 박막층을 가진 초고주파 소자를 선택하여 요소의 형상과 생성과정에서 검색회수를 비교하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.453-458
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• 1992

본 연구에서는 유한요소법에 바탕을 둔 최적공정설계법을 이용하여 압출 금형 형상의 최적설계를 실시하였다.설계의 결과를 참고문헌에서 발췌한 이론해와 비교 하였으며, 축대칭 압출공정에서 압하율, 마찰, 재료특성 등이 금형의 최적형상에 미치 는 영향에 대하여 조사하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.1
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• pp.1-7
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• 2007

This study introduces an elastic parabolic cable element for initial shaping analysis of cable-stayed bridges. First, an elastic catenary cable theory is shortly summarized by deriving the compatibility condition and the tangent stiffness matrices of the elastic catenary cable element. Next, the force-deformation relations and the tangent stiffness matrices of the elastic parabolic cable elements are derived from the assumption that sag configuration under self-weights is small. In addition the equivalent cable tension is defined in the chord-wise direction. Finally, to confirm the accuracy of this element, initial shaping analysis of cable-stayed bridges under dead loads is executed using TCUD in which stay cables are modeled by an elastic parabolic cable and an elastic catenary cable element, respectively. Resultantly it turns that unstrained lengths of stay cables, the equivalent cable tensions, and maximum tensions by the parabolic cable element are nearly the same as those by the catenary cable elements.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.562-565
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• 2010

본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 두 개의 층으로 이루어진 Si/SiGe 나노스프링의 기하학적 형상에 대한 연구가 수행된다. 나노스프링의 기하학적 형상에 영향을 미치는 주 설계요소로는 두께, 폭, 길이, 격자방향 등이 있으며, 두 개의 층으로 이루어진 Si/SiGe 박막이 나노스프링의 형상을 가지게 되는 주원인으로는 두 개의 층 경계면에서 발생하는 misfit strain이 있다. 본 연구에서는 두께, 폭, 길이, 격자방향 등의 설계요소를 변화시켜가면서 mistif strain에 의한 나노스프링의 곡률 변화에 대한 해석 결과가 제시된다. 또한 해석 결과의 검증을 위해 해석해의 결과와 분자동력학 전산모사 결과가 함께 제시된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.196-199
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• 2010

본 연구는 판에 존재하는 유공형상에 따른 응력 집중 해석이다. 일반으로 판은 가공이 쉽고 제작이 편리하여 그 사용이 많다. 이러한 판의 연결에는 원형의 유공을 이용하는 경우가 많고 구조물의 중량감소를 목적으로 유공을 만드는 경우도 있다. 그러나 판에 존재하는 유공의 경우 응력 집중으로 인한 균열생성과 같은 단점을 가진다. 이를 보완하기 위해 유공부의 최적설계 및 응력해석과 같은 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 원형, 정사각형과 정삼각형의 유공을 유한 요소 프로그램을 이용하여 시뮬레이션하고 유공형상에 따라 판에 발생하는 응답을 알아보았다. 또한 원형유공의 응답을 기준으로 정사각형과 정삼각형 유공의 모서리의 곡률반경을 변화시켰을 때 발생하는 응답을 비교하였다. 상용 유한 요소 프로그램인 ANSYS/Workbench를 사용하여 인장응력하의 유공판의 응답 해석을 수행하였으며 얻어진 결과를 유공의 형상, 곡률반경의 변화에 따라 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.212-212
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• 2003