• Title/Summary/Keyword: 확장 유한 요소 법

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Parallel Computation on the Three-dimensional Electromagnetic Field by the Graph Partitioning and Multi-frontal Method (그래프 분할 및 다중 프론탈 기법에 의거한 3차원 전자기장의 병렬 해석)

  • Kang, Seung-Hoon;Song, Dong-Hyeon;Choi, JaeWon;Shin, SangJoon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.12
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    • pp.889-898
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    • 2022
  • In this paper, parallel computing method on the three-dimensional electromagnetic field is proposed. The present electromagnetic scattering analysis is conducted based on the time-harmonic vector wave equation and the finite element method. The edge-based element and 2nd -order absorbing boundary condition are used. Parallelization of the elemental numerical integration and the matrix assemblage is accomplished by allocating the partitioned finite element subdomain for each processor. The graph partitioning library, METIS, is employed for the subdomain generation. The large sparse matrix computation is conducted by MUMPS, which is the parallel computing library based on the multi-frontal method. The accuracy of the present program is validated by the comparison against the Mie-series analytical solution and the results by ANSYS HFSS. In addition, the scalability is verified by measuring the speed-up in terms of the number of processors used. The present electromagnetic scattering analysis is performed for a perfect electric conductor sphere, isotropic/anisotropic dielectric sphere, and the missile configuration. The algorithm of the present program will be applied to the finite element and tearing method, aiming for the further extended parallel computing performance.

A Study of Tire Curing Bladder shaping by Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 타이머 Curing Bladder Shaping엔 관한 연구)

  • 김천식;김항우
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.3-3
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    • 1992
  • 타이어 Curing공정은 공기압 타이어의 제조시 상당히 정교한 단계를 거쳐서 이루어지며, 이는 타이어 설계에 큰 영향을 줄 뿐만아니라, 타이어의 성능에도 관건이 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 타이어의 molding 공정을 분석하였다. 유한요소해석 프로그램인 MARC가 Cured 타이어 내부의 Curing Bladder 팽창과정해석에 이용되었다. 비압축성 요소로 Curing Bladder를 모형화하였으며, MARC의 접촉문제해석기법(contact option)을 이용하여 Cured 타이어 내부와 Curing Bladder 외부의 접촉부위를 Simulation하였다. 본 연구의 주요 관심내용으로서는 Curing Bladder의 형상변화에 따른 Curing Bladder의 팽창거동해석과, Cured타이어와 Curing Bladder의 접촉부위에서 얻을 수 있는 접촉압력의 비교.검토이다. 타이어 Curing시 타이어와 Bladder의 Contact과정을 해석하여, 아래와 같은 결과를 도출하였다. Bladder의 형상은 Cylinderical 형상 보다는 Toroidal 형태가 접촉압 분포의 균일성 및 크기 측면에 서 우수한 것으로 판단된다. Curing Bladder의 증심선 부위 보다 이에서 약간 떨어진 부위에서 최대 접촉압력이 발생되며, 이는 타이어 내면의 굴곡현상과 깊은 관련이 있윰 것으로 사료된다. 타이어 Bead부의 Carcass 자연평형현상이 유지된 제품을 얻기위해서는, Side-Bead구간의 접촉압력 증가가 필요하며, 이를 위하여는 Bladder 형상이 Cylinderical 보다는 Toroidal 형태가 유리하고, Bead부의 Gage Down, 전체직경의 증가 및 높이의 증가가 유리한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 이용하여, 타이어 Curing과정에서 발생되는 불량제품의 원인파악 및 타이어 설계자가 원하는 제품생산의 불가능한 원인을 파악하는데 도움을 줄 것이다.를 C의 structure와 pointer를 기반으로 하게끔 변경시키고 이에 따르는 제반 변경 사항을 수정 보완하여 프로그램의 분석을 용이하게 하며 기능의 변경 및 추가가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음을 알았다.재발이 나타난 3례의 환자를 제외한 9례 (75%)에서는 현재까지 재발소견을 보이지 않고 있다. 이러한 결과는 다른 보고자들과 유사한 결과를 보이고 있지만 아직까지 증례가 많지 않기 때문에 생존율을 얻

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Analysis of the Residual Stress due to Cold Expansion and Stress Intensity Factor in CT Specimen Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 CT 시편의 홀확장 잔류응력 및 응력확대계수 해석)

  • Jang, Jae-Soon;Yang, Won-Ho;Kim, Cheol;Ko, Myung-Hoon;Cho, Myoung-Rae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.5
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    • pp.890-895
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    • 2002
  • Cold expansion method is retarded of crack initiation due to the compressive residual stress developed on the hole surface. Previous research has just been study about residual stress distribution in the hole surrounding. But, The purpose of this study was to improve the understanding of the residual stress effect in hole surrounding as crack growth from another hole. In this paper, it is shown that residual stress is redistributed due to the application of cold expansion process for CT specimen using finite element method. It is further shown that tensile stress increases in proportion to cold expansion ratio in the vicinity of crack. It is thought that stress intensity factor increases with cold expansion ratio.

The effects of thermal conductivities of component materials on the heat flowerates in composite longitudinal and annular fin assemblies (직선 및 환상의 composite fin assembly에서 구성 재질들의 열전도율들이 열유동량에 미치는 영향)

  • Jo, J. C.
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.8 no.3
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    • pp.37-45
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    • 1986
  • 열교환기의 확장 표면이 2가지 또는 3가지의 서로 다른 재질들로써 구성되는 경우, 직선 및 환상 의 Composit Fin Assembly에서 구성 재질들의 열전도율들이 각 Assembly 에서의 온도 분포와 열유동량에 미치는 영향을 조사하였다. Composite Fin Assembly에서의 온도 분포를 구하기 위 하여 유한 요소법을 사용하여 수치 계산하였다. Composite Fin Assembly를 구성하는 재료들의 열전도율들이 열유동량에 미치는 효과는 상당히 크며, 따라서 확장 표면의 설계 계산에 있어서 이러한 효과들을 필수적으로 고려하여야 함이 밝혀졌다.

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Analysis of Simple Expansion Chamber with Arbitrary Inlet/Outlet Location (임의의 입$\cdot$출구 위치를 가지는 단순확장관의 해석)

  • Kim Bong-Jun;Jeong Weui-Bong;Lee Jeong Hwan
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.397-400
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    • 1999
  • 본 연구에서는 기존의 모드적합법의 단점을 개선하여 각 관에 임의의 모드갯수를 선택할 수 있고, 동심관형 단순확장관의 음향특성뿐만 아니라 입$\cdot$출구가 임의의 위치에 있는 경우에도 모드적합법을 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 그리고 제시한 방안으로 프로그램을 작성하여, 각각 임의의 모드와 임의의 입$\cdot$출구의 위치를 가지는 원형 소음기의 4단자 정수를 구하고, 이로부터 임의의 입$\cdot$출구 위치에 따른 소음기의 음향특성을 구하여 유한요소법과 비교하여 제안하는 방법의 유용성을 검증하고 고차모드의 영향을 조사하였다.

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Analysis for the Residual Stress by Cold Expansion Method and Interference Fit (흘확장법과 억지끼워맞춤에 의한 잔류응력 해석)

  • Jang, Jae-Soon;Yang, Won-Ho;Kim, Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.8
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    • pp.1615-1622
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    • 2002
  • The purpose of this study is comparing cold expansion method with interference fit. Cold expansion method and interference fit of fastener hole is using in the aerospace industry. These treatment lead to an improvement of fatigue life to the compressive residual stresses developed on the hole surface. But Research is nothing to about difference effect of between cold expansion method and interference fit. So, this paper, it is shown that Comparing cold expansion method with interference fit using the finite element method. It is further shown that residual stress distribution according to plate thickness and clamping force.

Noise and Vibration Analysis of a Flat Plate by using Modal Expansion Technique (모드 확장 기법을 이용한 평판의 진동.소음 해석)

  • 김관주;이봉노
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.4
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    • pp.654-662
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    • 1998
  • To predict the radiating noise from the vibrating surface, it is required to know the velocity distribution of vibrating surface exactly as possible as it can. Although it can be obtained by finite element method, their accuracy is limited by theuncertainty of preparing input data such as material propoerties, damping, excitation, and the actual boundary conditions. Experimental values are accurate but are seldom available as many asthe data points compared to FEM mesh. Therefore, hybrid method of experiment and finite element method, called modal expansion technique, is investigated for the preparatin of accurate element method at specified frequencies and for the verification of this scheme, related experiment is performed. In high frequency range above 2000 Hz, piezo-electric material is used as an actuator.

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Numerical Modeling of Local Scour Around a Coffer Dam (물막이댐 주변에서의 국부세굴현상 모의)

  • Noh, Joon woo;Kim, Woo Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.419-423
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    • 2004
  • 하상변동은 유속에 의해 얻어지는 전단력에 직접적으로 영향을 받게 된다. 특히 교대나 교각, 그 밖에 수제공 등을 비롯한 수공구조물의 설치에 의하여 흐름단면이 급격히 감소되는 구간에서는 이러한 현상이 매우 활발하게 일어나게 되는데 이는 국부세굴의 직접적인 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 단면축소에 기인한 유속증가에 의해서 발생되는 국부세굴현상을 2차원 유한요소 모델을 사용하여 모의하고 주변의 전반적인 하상변동현상을 규명해 보았다. 먼저 2차원 흐름모형으로부터 유속성분을 구하고 전단력을 구한 다음 소류사 이동공식을 적용한 하상토 보존방정식을 풀이함으로써 국부세굴에 따른 하상의 변동을 수치모델로 예측할 수 있게 된다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용, 하상토 보존방정식을 계산한 다음 일정시간동안 모델수행을 통해서 변동이 거의 없을 때까지 하상의 변동사항을 순차적으로 모의하고 예측해 보았다. 적합한 구간을 선정하여 단면축소에 기인한 유속증가로 인한 국부 세굴을 모의하기 위하여 본 모델을 개발, 적용하였다. 미국 미시시피 강에서 Lock & Dam No. 26을 교체하는 제 1단계 작업 중 물막이댐 건설로 인하여 흐름단면이 약 $50\%$ 감소하게 된다. 주로 단면축소 구간을 적용대상으로 선정하여 물막이댐 주변의 하상변동을 모의한 다음 실제 관측치와 비교하여 본 모델의 효용성을 입증하였다. 모형은 기본적으로 유한요소법을 이용해서 하상토 보존 방정식을 풀이한 것으로 van Rijn 소류사 이동공식을 적용하였다. 세굴현상에 기인한 수심증가로 인한 전단력 감소현상도 흐름의 연속조건을 도입하여 모의가능 하게끔 작성하였다.. 상대적으로 적은 것으로 분석되었다. 이번 연구를 통하여 WEP 모형이 유역 물순환 해석에 적절한 모형임을 확인할 수 있었으면, 향후 청계천 유역의 물리적 특성에 대한 매개변수와 인공계 물순환 자료의 보완을 통해 보다 향상된 모의가 가능할 것으로 판단된다. 하였던 Cd과 Mg이 Ca 및 Ca과 vitamin D의 동시(同時) 급여(給與)로 감소(減少)하였고 Cu는 전체적(金體的)으로 변화(變化)가 없었으며 Zn은 Cd 급여(給與)로 감소(減少)하였으나 Ca과 vitamin D의 급여(給與)에 의하여 증가(增加)하였고 Ca은 Ca과 viamin D의 급여(給輿)로 유의(有意)하게 증가(增加)하였다. 신장(腎臟)중의 무기질(無機質) 함량(含量)은 Cd급여(給輿)로 Cu, Mg은 감소(滅少)하였으나 Ca, Zn은 변화(變化)가 없었고 Ca 및 Ca과 Vitamin D의 급여(給與)로 Cd, CU, Zn은 증가(增加)하였다.ce area)는 수술 전100.8$\pm$25.6 mm/$m^{2}$에서 79.3$\pm$ 15.8 mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론:

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Analysis of the O-ring Deformation Behavior by the Computed Tomography (전산화 단층촬영에 의한 오링 변형 거동 분석)

  • Kim, Dong-Ryun;Park, Sung-Han;Lee, Hwan-Gyu;Koo, Hyung-Hoi
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.25-29
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    • 2006
  • The object of this study is to develop new examination techniques for measuring the O-ring deformation behavior under the pressure condition. The extrusion lengths measured from the computed tomography were in good agreement with the results that measured from non-contact laser displacement sensor. The deformed shapes of O-ring measured by the computed tomography and evaluated by the FEM agreed well with the extrusion length and the expanded diameter. But the contact widths of the O-ring and steel measured by the computed tomography were a little larger than the results of the FEM.

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Fracture Mechanics Analysis of Multi-Phase Material by Finite Eelement Method (유한요소법에 의한 다상재료의 파괴역학적 해석)

  • 표창률;김영진
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.2
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    • pp.221-228
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    • 1989
  • The objective of this paper is to develop a numerical technique for analyzing crack driving forces in multi-phase materials. The analysis was based on finite element method coupled with a virtual crack extension technique which is known as the most efficient tool in computational fracture mechanics analysis. The modified J-integral method, proposed by Miyamoto and Kikuchi for the analysis of dual-phase material was carried out by subtracting the J-values for contours surrounding each phase boundary from the J-values for overall contour. It was shown that the proposed numerical procedure, based on the modified J-integral coupled with a virtual crack extension technique, can be used as an effective numerical tool for determining crack driving forces in multi-phase materials.