• 제목/요약/키워드: 확장된 Galerkin 방법

검색결과 13건 처리시간 0.025초

자기장 및 열하중을 받는 복합재료 판의 자유진동응답 (Free Vibration Responses of Composite Plates Subjected to Transverse Magnetic and Thermal Fields)

  • 김성균;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.136-142
    • /
    • 2011
  • The equations of motion for composite plates incorporating magneto-thermo-elastic effects have been derived via Hamilton's principle. In order to get the insight into the implications of a number of geometrical and physical features of the system, the vibrational responses of finite composite rectangular plates immersed in a transversal magnetic field are investigated by applying the extended Galerkin method. The vibration response characteristics of a composite plate are exploited in connection with the magnetic field intensity, thermal load, and electric conductivity of fibrous composite materials. Some pertinent conclusions, which highlight the various effects induced by the magneto-thermo-elastic couplings, are outlined.

  • PDF

확장형 Boussinesq 방정식의 유한요소모형 개발 (Development of Finite Element Method for the Extended Boussinesq Equations)

  • 우승범;최영광;윤병일
    • 한국해양학회지:바다
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.133-141
    • /
    • 2007
  • 장파와 단파의 거동을 동시에 모의할 수 있는 확장형 Boussinesq 방정식에 대한 유한요소모형을 개발하였다. 3차 공간 미분항을 처리하기 위한 추가변수를 도입하고 Galerkin 가중잔차방법을 적용하여 모형을 수립하였으며, 시간적분방법으로 Adams-Bashforth-Moulton Predictor Corrector 기법을 적용하여 비물리적인 수치분산이나 수치소산 현상을 줄일 수 있도록 하였다. 이 개발된 모형을 검증하기 위해 고립파가 전파하는 문제에 적용을 하였다. 개발된 모형을 적용한 결과 이론해 또는 수리실험 결과에 매우 양호한 일치를 보였다.

파랑 변형 해석을 위한 복합 요소 모형 (Hybrid Element Model for Wave Transformation Analysis)

  • 정태화;박우선;서경덕
    • 한국해안해양공학회지
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.159-166
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 천해 파랑 계산에 널리 사용되어지고 있는 확장형 완경사 방정식과 계산 효율은 같게 유지하면서 Laplace방정식을 직접 풀 수 있는 유한 요소 모형에 대해서 연구하였다. 기존의 확장형 완경사 방정식을 사용하는 경우와 같은 계산효율을 유지하기 위하여 파동장을 수심방향으로 1층인 유한요소로 나누고, 요소내의 포텐셜을 수면에 위치한 절점에 대한 포텐셜만으로 표시하도록 한 후, Galerkin 기법을 적용하여 수치모형을 구성하였다. 요소 내 수평방향에 대해서는 통상의 보간함수를 채택하였으며, 수심방향에 대해서는 진행파의 수심방향 거동인 함수를 사용하여 보간함수를 구성하였다. 모형의 개발은 우선 연직 2차원 문제를 대상으로 하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여 연직 2차원에서의 파랑 반사 및 전달문제에 적용한 결과, 개발된 유한 요소 모형은 계산상의 효율면에서나 해의 정확도 면에서 기존의 확장형 완경사 방정식에 기초한 모형과 같은 수준을 보임을 확인하였다.

자기장 및 열하중을 받는 복합재료 원통셸의 진동 및 안정성해석 (Vibration and Stability of Composite Cylindrical Shells Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields)

  • 박상윤;강성환;서정석;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제23권9호
    • /
    • pp.797-805
    • /
    • 2013
  • In this paper vibration and stability analysis of laminated composite shells based on the first order shear deformation theory(FSDT) for two different boundary conditions(clamped-clamped, simply supported) are performed. Structural model of cross-ply symmetric laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations(Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations)and thermal equations which are involved in constitutive equations. Extended Galerkin method is adopted to obtain the discretized equations of motion. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, laminate thickness-ratio and radius ratio for two boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.

자기장 및 열하중을 받는 복합재료 원통셸의 진동해석 (Vibration Analysis of Composite Cylindrical Shells Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields)

  • 박상윤;김성균;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제22권8호
    • /
    • pp.791-799
    • /
    • 2012
  • In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Structural model of laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations(Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, and stacking sequence are investigated and pertinent conclusions are derived.

자기장을 받는 복합재료 원통쉘의 동적특성 연구 (Study on the Dynamic Characteristics of Composite Shells Subjected to an Electromagnetic Field)

  • 박상윤;김성균;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.748-754
    • /
    • 2012
  • In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Model of laminated composite shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Dynamic characteristic of composite shells for change of magnetic fields is investigated.

  • PDF

자기장을 받는 복합재료 판의 동적 특성 연구 (Dynamic Characteristics of Composite Plates Subjected to Electromagnetic Field)

  • 김성균;이근우;문제권;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.681-688
    • /
    • 2011
  • Structural model of laminated composite plates based on the first order shear deformable plate theory and subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. Coupled equations of motion are derived via Hamilton's principle on the basis of electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. In order to obtain the implications of a number of geometrical and physical features of the model, one special case is investigated, that is, free vibration of a composite plate immersed in a transversal magnetic field. Special coupling effects between the magnetic and elastic fields are revealed in this paper.

  • PDF

경계조건에 따른 자기장 및 열하중을 받는 복합재료 원통셸의 진동해석 (Vibration Analysis of Composite Cylindrical Shells Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields with Different Boundary Conditions)

  • 박상윤;김성균;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.653-660
    • /
    • 2012
  • In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT with two different boundary conditions(C-C, S-S) was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Model of laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, and stacking sequence for each boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.

  • PDF

자기장 및 열하중을 받는 복합재료 판의 동적 특성 (Dynamic Characteristics of Composite Plates Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields)

  • 김성균;이근우;문제권;최종운;김영준;박상윤;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.536-545
    • /
    • 2011
  • Structural model of laminated composite plates based on the first order shear deformable plate theory and subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed. Coupled equations of motion are derived via Hamilton's principle on the basis of electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorentz equations) and thermal ones which are involved in constitutive equations. In order to reveal the implications of a number of geometrical and physical features of the model, free vibration of a composite plate immersed in a transversal magnetic field and subjected to a temperature gradient is considered. Special coupling effects between the magnetic-thermal-elastic fields are revealed in this paper.

확장 유한 요소 법을 적용한 RTM 공정 해석 (Analysis of RTM Process Using the Extended Finite Element Method)

  • 정연희;김승조;한우석
    • Composites Research
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.363-372
    • /
    • 2013
  • RTM (Resin Transfer Molding) 공정을 수치해석하기 위해 Level set 방법과 결합된 확장 유한 요소 법을 적용하였다. 유동 전면 부에서 비연속적인 구배를 가지는 압력을 계산하기 위해 확장 유한 요소 법을 이용하여 계산의 정밀성을 높였다. 확장 유한 요소 법에 이용되는 확장 형상 함수는 Level set 값을 이용하여 정의하였다. 이 확장 형상 함수는 요소를 통과하는 수지 유동 전면부의 위치를 반영할 수 있다. 게다가 Level set 법이 금형 충전 동안 수지 유동 전면부의 위치를 계산할 때 적용되었다. 수지 유동 전면부의 위치를 계산하는 미분방정식은 내연적 특성 Galerkin 유한 요소 법을 적용하여 풀었다. 선형 시스템 계산에서는 IPSAP의 다중 프론트 솔버를 이용한다. 본 연구에서 계산한 해석 값은 이론 값과 비교하여 검증하였다. 계산 효율을 높이기 위해 확장 유한 요소 법과 Level set 방법의 국소화 기법이 제안되었다. 이 기법은 계산 영역을 수지 유동 전면 부 근처의 영역으로 축소한다. 그러므로 전체 계산 양은 최소화될 수 있었다. 이 기법의 계산 효율은 채널 유동 모델을 이용하여 평가된다. 본 연구의 해석 능력을 보여주기 위해 몇 가지 적용 예제를 계산하였다. 첫 번째 예제를 이용해서 복잡하게 흘러가는 수지 전면부의 갈라짐과 합쳐지는 현상 해석하였다. 그리고 금형 내부의 Race-tracking 효과와 기공 생성 현상을 확인하기 위해 복잡한 모양의 구조물을 시뮬레이션 하였다.