• 제목/요약/키워드: 확장 유한 요소 법

검색결과 125건 처리시간 0.021초

단면해석법을 이용한 합성형 휨 부재의 재령 종속적 처짐해석 (Concrete Aging-Dependent Deflection Analysis of Flexural Composite Members Using Sectional Analysis Method)

  • 성원진;김정현;이용학
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.155-162
    • /
    • 2004
  • 초기재령 콘크리트의 탄성계수 변화와 크리프 및 건조수축 현상을 고려하는 강 합성 거더의 시간종속적 처짐해석을 수행하였다. 초기재령 콘크리트의 탄성계수 발현과정을 고려한 구성관계는 총 응력-변형률 관계를 Taylor의 선형급수 확장을 이용하여 기준시간에 관하여 확장함으로써 시간종속적 증분형태로 유도하였다. 강 박스거더의 단면형상 변화 위치와 지점부를 기준하여 거더를 분할하고 분할된 구간에서 단면해석을 통해 곡률을 구하여 2차 다항식으로 가정한 처짐곡선에 경계조건을 적용함으로써 처짐곡선의 증분관계식을 유도하였다. 부모멘트 구간의 강 박스 하단에 콘크리트를 타설한 이중합성 박스거더의 초기재령 거동해석을 수행하였으며, 강 박스 하단의 콘크리트 타설두께가 거더의 거동에 주는 영향을 수치해석 결과를 통해 분석하였다. 끝으로, 보 요소를 이용한 유한요소해석 결과와 개발된 단면해석법을 이용한 해석 결과를 비교함으로써 정확성을 검증하였다.

인장력을 받는 균열판의 응력확대계수 산정을 위한 p-version균열모델 (P-version Crack Model for Computation of Stress Intensity Factor of Cracked Panels Subjected to Membrane Forces)

  • 윤영필;우광성;박병기;신영식
    • 전산구조공학
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.57-66
    • /
    • 1993
  • 적분형 르장드르 다항식과 가상균열확장법을 사용한 p-version균열모델이 선형 탄성파괴력학에서 응력확대계수를 산정할 수 있도록 제안되었다. 이 모델의 큰 장점은 소수의 요소를 사용하기 때문에 입력재료를 최소화 할 수 있고 균열선단 부근에서 높은 정확도와 빠른 수검율을 얻을 수 있다는 것이다. 이 연구를 통해 얻어진 두 가지 결론은 다음과 같다. 첫째, 변형에너지의 정해인 극한치가 수검구간에 있는 연속된 3개의 p-version 유한요소 결과로 부터 확정 할 수 있다는 것이다. 둘째, 인장력을 받는 균열판 해석에서 p-version의 수검율은 균등 또는 유사균등 요소분할에 근거를 둔 h-version모델에 비해 거의 2배 가량 빠름을 알 수 있다.

  • PDF

6절점 2차원 및 16절점 3차원 등매개변수 요소의 가우스 적분점 수정을 이용한 강제진동 해석 (The Forced Motion Analyses by Using Two Dimensional 6-Node and Three Dimensional 16-Node Isoparametric Elements with Modification of Gauss Sampling Point)

  • 김정운;권영두
    • 전산구조공학
    • /
    • 제8권4호
    • /
    • pp.87-97
    • /
    • 1995
  • 2차원 유한요소 모델의 동일한 형상과 하중 조건에 있어서 6절점 요소의 굽힘 강성은 8절점 요소의 굽힘 강성보다 더 크게 나타난다. 이와 같은 현상은 3차원 16절점 요소와 20절점 요소에서도 나타나며, 완전 요소의 중간 절점들을 제거하므로 인하여 나타난다. 따라서 이 현상을 상대적 강성강화 현상이라 할 수 있다. 강성강화 현상을 보정하기 위한 매우 효과적인 방법으로 가우스 적분점 수정법을 도출하였으며, 이 방법은 확장적인 강성과 같이 다른 종류의 강성을 변화시키지 않으며, 또한 패취시험을 통과하였다. 적분점 수정량은 재료의 포아송비의 함수로 나타나며, 2차원 평면응력 상태와 평면변형율 상태에 대한 두개의 수정식을 구하였고, 또한 3차원 고체요소에 대하여 확장하였다. 가우스 적분점 수정법의 효과를 검증하기 위하여 보와 판의 자유 및 강제운동 문제를 해석하였으며, 등방성 적층 보와 판에 대해서도 단층보와 단층판과 같은 방법으로 적용하여 그 효율성을 입증하였다.

  • PDF

고체추진로켓 내부에서 발생하는 동적 파괴 현상과 유체-고체 상호작용의 시뮬레이션 - Part 1 (이론적 측면) (Simulation of dynamic fracture and fluid-structure interaction in solid propellant rockets : Part 1 (theoretical aspects))

  • 황찬규
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.286-290
    • /
    • 2008
  • 본 논문은 고체 추진 로켓의 연소 중에 발생하는 고체추진체의 동적 파괴 현상 및 유체-구조 상호작용을 시뮬레이션 하기 위한 프로그램 개발에 대한 것이다. 개발된 프로그램은 구조해석을 위한 CVFE (cohesive Volumetric Finite Element) 방법과 외재적 ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) 방법을 응용한 유한요소법 코드와 유동해석을 위한 외재적 비정렬 유한 체적 오일러 코드(Explicit Unstructured Finite Volume Euler code)로 구성된다. 개발된 프로그램의 또 다른 중요한 특징은 균열의 전파와 고체추진체의 변형에 따라 생기는 추진제 형상의 대변형이 발생할 때, 새로 생긴 유체 영역에서의 격자의 확장과 복구되는 능력이다.

확장 해밀턴 이론에 근거한 탄점소성 시스템의 시간유한요소해석법 (A Temporal Finite Element Method for Elasto-Viscoplasticity through the Extended Framework of Hamilton's Principle)

  • 김진규
    • 한국공간구조학회논문집
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.101-108
    • /
    • 2014
  • In order to overcome the key shortcoming of Hamilton's principle, recently, the extended framework of Hamilton's principle was developed. To investigate its potential in further applications especially for material non-linearity problems, the focus is initially on a classical single-degree-of-freedom elasto-viscoplastic model. More specifically, the extended framework is applied to the single-degree-of-freedom elasto-viscoplastic model, and a corresponding weak form is numerically implemented through a temporal finite element approach. The method provides a non-iterative algorithm along with unconditional stability with respect to the time step, while yielding whole information to investigate the further dynamics of the considered system.

균열해석을 위한 겹침확장 유한요소법 (Combined Extended and Superimposed Finite Element Method for Crack Analysis)

  • 이상호;송정훈;허문석
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.341-348
    • /
    • 2004
  • This paper presents a modeling technique of cracks by combined extended and superposed finite element method (XSFEM) which is a combination of the extended finite element method (XFEM) and the mesh superposition method (sversion FEM). In the proposed method, the near-tip field is modeled by a superimposed patch consisting of quarter point elements and the rest of the discontinuity is treated by the XFEM. The actual crack opening in this method is measured by the sum of the crack openings of XFEM and SFEM in transition region. This method retains the strong point of the XFEM so it can avoid remeshing in crack evolution and trace the crack growth by translation or rotation of the overlaid mesh and the update of the nodes to be enriched by step functions. Moreover, the quadrature of the Galerkin weak form becomes simpler. Numerical experiments are provided to demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed method.

  • PDF

재질이 주기적으로 불균일한 보의 굽힘 진동 해석 (Flexural Vibration of a Bar with Periodically Nonuniform Material Properties)

  • 김진오;문병환;김준태
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.73-78
    • /
    • 1999
  • 본 논문은 재질의 물성치가 주기적으로 불균일한 탄성보의 굽힘 진동에 관한 이론적 결과를 제시한다. 굽힘강성과 밀도의 조화함수적 변화에 대한 섭동기법에 의해 고유진동수와 모드형상의 근사해를 구하였다. 유한요소법에 의한 수치해로써 근사해의 경향을 검증하였다. 해석결과 저차모드에서도 분할된 분포진동모드가 공존하고 있으며 이러한 접근방법을 확장하여 평판스피커용 불균일 평판의 진동해석에 적용할 수 있음이 확인되었다.

  • PDF

자가 확장형 전방십자인대 고정장치의 고정 특성에 대한 연구 (A Study on the Fixation Characteristics of a Self-expansion Type ACL Fixation Device)

  • 김종대;김홍건
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제18권3호
    • /
    • pp.321-327
    • /
    • 2009
  • This paper studied the influences of the main design parameter-the expansion angle and the material properties of the self-expansion anterior cruciate ligament fixation device on the contact condition with the bone and the initial stability of the device. Using finite element analysis, the stress distributions of the ring part of the device and the wall of the bone tunnel were calculated. And the micro-migration of the device by the pull-out force was calculated. From the analysis results, it was found that when designing the self-expansion type anterior cruciate ligament fixation device, it is desirable to use the material having higher Young's modulus and to design the fixation device that all wedges uniformly maintain contact with bone to obtain initial stability after operation.

  • PDF

유한요소법을 이용하여 확장기때 압력에 따른 심실심근의 응력 해석 (Stress analysis of ventricular myocarda according to heart pressure in diastole using finite element method)

  • 한근조;김상현;신정욱
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한의용생체공학회 1994년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.131-135
    • /
    • 1994
  • In order to study the shape and dimensions of heart, the procedures to reconstruct a three dimensional left ventricular geometry from two dimensional echocardiographic images is studied including the coordinate transformation, curve fitting and interpolation utilizing three dimensional position registration arm. Nonlinear material property of the left ventricular myocardium was obtained by finite element method performed on the reconstructed geometry and optimization techniques which compare the computer predicted 3D deformation with the experimentally determined deformation. Afterwards using the obtained nonlinear material propertry the stress distribution related with oxyzen consumption rate was analyzed.

  • PDF

뉴우먼 확장법에 의한 3차원 트러스의 확률유한요소해석 (Stochastic Finite Element Aalysis of Space Truss by Neumann Expansion Method)

  • 정영수;김기정
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1993년도 봄 학술발표회논문집
    • /
    • pp.117-124
    • /
    • 1993
  • The Neumann Expansion method has been used for evaluating the response variability of three dimensional truss structure resulting from the spatial variability of material properties with the aid of the finite element method, and in conjunction with the direct Monte Carlo simulation methods. The spatial variabilites are modeled as three-dimensional stochastic field. Yamazaki 〔1〕 has extended the Neumann Expansion method to the plane-strain problem to obtain the response variability of 2 dimensional stochastic systems. This paper presents the extension of the Neumann Expansion method to 3 dimensional stochastic systems. The results by the NEM are compared with those by the deterministic finite element analysis and by the direct Monte Carlo simulation method

  • PDF