• Title/Summary/Keyword: 2차원단면해석

Search Result 343, Processing Time 0.028 seconds

Demonstration of Developed Numerical Procedure to Describe 3-dimensional Long-term Behavior of the Pleistocene Marine Foundations (Pleistocene 해저지반의 3차원 장기거동 해석을 위해 개발한 수치해석 기법의 입증)

  • Yun, Seong-Kyu
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
    • /
    • v.36 no.7
    • /
    • pp.5-14
    • /
    • 2020
  • Kansai International Airport (KIX) was opened in September 1994. Although 26 years have passed since the completion of the first island, long-term settlement is still in progress. This settlement occurs in the Pleistocene layer. For it is not easy to determine the permeability of the Pleistocene sand layer because the thickness and the degree of fine content in the horizontal direction are constantly changing. In addition, it is also a difficult to predict the interactive behavior of the ground due to the construction of the second phase island adjacent to it. In order to solve this problem, a two-dimensional finite element analysis considering elasto-viscoplastic was performed to evaluate the long-term deformation, including the interactive behavior of the alternating Pleistocene foundation due to the construction of two adjacent reclaimed islands. In general, two-dimensional analysis can be used when a section can represent the entire sections. However, Kansai Airport is an artificial reclaimed island so two-dimensional analysis cannot solve the problem such as the stress deformation in the corners of the island. Additionally, the structure of the actual sub-ground through physical exploration is non-homogeneity and its thickness is also not constant. Therefore, there are limitations for the two-dimensional analysis to explain the phenomena. That is, three-dimensional analysis is strongly required. Due to these demands, the author extended the existing two-dimensional program capable of elasto-viscoplastic analysis to three-dimensional and completed the verification of the three-dimensional program developed through one-dimensional consolidation analysis. In order to demonstrate the validity of the developed 3D program that has been verified, an analysis is performed under the same analysis conditions as the existing research using a two-dimensional program. The effectiveness of the developed 3D numerical analysis program was demonstrated by comparing the analysis results with the 2D results and actual measurement data.

Elastic-Plastic Finite Element Analysis of 2-D Stretch Forming by Using the Selective M/S-Elements (선택적 M/S요소를 이용한 2차원 스트레칭 공정의 탄소성 유한요소해석)

  • 양동열;정상보;송인섭;심현보;이항수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
    • /
    • v.15 no.5
    • /
    • pp.1601-1610
    • /
    • 1991
  • 본 연구에서는 3차원 스트레칭 문제의 2차원화가 가능한 주요 단면에 대해서 박막요소와 적층 셸(degenerated shell) 요소를 혼합하여 사용하는 선택적 M/S 방법을 이용하여 2차원 문제로 해석하였다. M/S변환 조건으로는 변형형상의 기하학적 조건 을 고려하였다.

Numerical Analysis of Aerodynamics Characteristics of Two Dimensional Airfoil Section with Elastic Flap (탄성 플랩을 갖는 2차원 날개 단면 공력 특성 전산해석)

  • Won, Chang-Hee;Lee, Joo-Yong;Lee, Sungsu
    • Transactions of the KSME C: Technology and Education
    • /
    • v.2 no.1
    • /
    • pp.39-46
    • /
    • 2014
  • This study presents computational analysis of aerodynamic characteristics of two-dimensional airfoil sections with elastic flap attached at the trailing edge. EDISON_CFD was utilized to simulate the incompressible turbulent flow around the foil and MIDAS_IT was employed to estimate the deflection of the flap under the pressure loading. Using iterative procedure, the terminal deflection was estimated and the resulting lift-drag ratio indicates that the favorable effect of the flap is expected within certain amount of angle of attack.

Influence of the Leading Edge Shape of a 2-Dimensional hydrofoil on Cavitation Characteristics (2차원 날개단면의 앞날 형상 변화에 따른 캐비테이션 특성 연구)

  • I.H. Song;J.W. Ahn;I.S. Moon;K.S. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.37 no.1
    • /
    • pp.60-66
    • /
    • 2000
  • In order to improve cavitation characteristics for a high-speed propeller, leading edge shape of a 2-D hydrofoil is investigated numerically and experimentally. For flowfield analysis around the leading edge, the incompressible Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) equation is solved using the standard $k-\varepsilon$ turbulence model and a finite volume method(FVM). The cavitation thickness, which is occurred on hydrofoil surface, is predicted using the panel code. It is shown that the calculation codes predict the experimental trend fairly well. From these results, new hydrofoils are designed

  • PDF

The 3-Dimensional Tunnel Analysis Considering Stress Concentration . Load Distribution Ratio (응력집중을 고려한 터널의 3차원 거동에 관한 연구 -하중분담률 중심으로)

  • 이인모;최항석
    • Geotechnical Engineering
    • /
    • v.12 no.1
    • /
    • pp.87-110
    • /
    • 1996
  • To simulate the three4imensional effect occurring near the tunnel face in a two -dimensional model, empirical load -dirtribution ratio concept is frequently used in tunnel design. In this paper, three -dimensional analysis is performed and its results are compared with those of two dimensional analysis'to investigate the applicability of the loadiistribution ratio concept. Especially, stress concentration near the tunnel face is investigated in depth. A parametric study is performed to investigate the effect of each factor on the load distribution ratio. The factors considered here include unsupported span length, initial stress, rock quality, tunnel size and the depth of tunnel location Moreover, the load -distribution ratios for the typical tunnel sections in Seoul Subway to be used in the tunnel design are suggested.

  • PDF

One- and Two-dimensional Hydraulic Characteristics at Confluence by Embankment Construction of Meandered Channel (사행하천 제방설치에 따른 합류부 1차원 및 2차원 수리특성)

  • Lee, In-Ah;Choi, Hung-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2007.05a
    • /
    • pp.1277-1281
    • /
    • 2007
  • 1차원 수치해석망은 수위관측소와 우량관측소를 경계로 광역모형을 구성하고 HEC-RAS를 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 그 결과로 얻은 유량과 수위자료는 2차원 해석 모형인 RMA-2의 경계조건으로 적용하였다. 또한 수치지형도를 이용하여 2차원 격자망을 구성하고 RMA-2를 적용하여 수리특성을 분석하였다. 광역모형의 구성에 의한 HEC-RAS 부정류 해석 결과 제방설치 전과 후의 수리특성의 변화는 그리 크게 나타나지 않았다. 또한 RMA-2 해석 결과 계획홍수량 초과하는 홍수에서 대상유역에서 제방설치 전과 후의 변화는 통수단면적의 감소에 따른 빠른 흐름과 수위의 변화를 가져왔으나 그 크기는 현저하지 않음을 보여준다.

  • PDF

Finite Element Analyses on Ultimate Compressive Strength of Longitudinally Stiffened Polygonal Sections (종방향 보강재로 보강된 다각형 단면 기둥구조의 극한강도 해석)

  • Choi, Byung Ho;Park, Seong Mi;Hwang, Min Oh
    • 한국방재학회:학술대회논문집
    • /
    • 2011.02a
    • /
    • pp.40-40
    • /
    • 2011
  • 현재 일반적으로 활용되고 있는 원통형 쉘구조로 이루어진 타워구조의 대형화가 추진되면서 제작, 운반 편의성, 단면효율성, 경제성 제고를 위해 다각형단면 기둥구조물의 활용이 대두되고 있다. 하지만 다각형 단면 기둥구조의 극한강도에 대한 자료가 충분치 않고 관련 기준이나 지침이 명확히 제시되고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 원통형 쉘구조물을 다각형구조물로 대체하여 제작될 경우 축방향 압축에 대한 내하력 향상 효과를 수치해석적으로 검토해 보고자 한다. 해석모델은 지름 2m, 두께 20mm인 원형강관 프로토타입 풍력타워 구조를 참고로 하여 이에 내접하도록 결정한 6~12각형 단면 형상으로써 높이 10,000mm인 3차원 기둥모델을 구현하였고 유한요소프로그램인 ABAQUS를 이용하여 해석하였다. 각 subpanel의 중앙에 종방향 보강재를 설치하였을 때 국부좌굴에 대한 내하력 변화를 비교하기 위해 종방향보강재로 보강한 모델을 구성하여 비교 해석을 수행하였다. 종방향 보강재의 제원은 미국 SSRC 제안식을 기준으로 삼았다. 탄성좌굴해석을 통해 탄성좌굴모드 형상을, 비선형비탄성해석을 통해 최종파괴모드 및 극한강도를 얻었다. 보강 전 후의 탄성좌굴 해석 결과로부터 최소모드의 고유치 값을 비교하였다. 각 subpanel 단면 중심부에 한 개의 보강재를 설치한 경우 탄성좌굴강도가 4배 가량 증가하였다. 이로부터, 보강재(n=1) 설치에 따라 유효 폭두께비가 1/2로 감소하는 효과를 확인 할 수 있다. 비선형해석결과로부터 subpanel의 단면중심에 보강재를 설치한 경우 보강재가 위치한 곳에 고정점이 형성되어 이를 중심으로 국부 좌굴모드에 변화가 생기는 것이 확인되었다. 이러한 변화는 다각형 단면 기둥구조의 내하력 성능, 즉 국부좌굴강도에 영향을 준다. 충분한 강성을 갖는 종방향 보강재가 설치된 경우, 극한상태에서도 유효폭두께비가 줄어드는 것과 같은 강도 향상 효과를 확인할 수 있다. 이러한 사실은 각 해석결과 극한강도를 DIN code, Migita와 Fukumoto의 제안식, SSRC 설계제안식 등과의 비교를 통해 확인할 수 있었다.

  • PDF

Spatial Stability of Non-Symmetric Thin-Walled Curved Beams I : Aanlytical Approach (비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 안정성해석 I: 해석적 방법)

  • 민병철;김문영
    • Computational Structural Engineering
    • /
    • v.11 no.4
    • /
    • pp.239-251
    • /
    • 1998
  • 본 연구에서는 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 안정성해석을 수행할 수 있는 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여, 3차원 연속체로부터 유도된 평형방정식으로부터 선형화된 가상일의 원리를 적용하였다. 박벽단면의 구속된 ?(warping)과 곡률효과를 고려하고 유한한 회전각의 2차항을 포함하는 곡선보의 변위장을 도입하여 단면에 대해 적분함으로써 도심축에 대한 박벽 곡선보의 총포텐셜에너지를 유도하였다. 또한, 단순지지되고 일축대칭 단면을 갖는 박벽원형 곡선보의 면내 및 면외좌굴에 대한 엄밀해를 유도하기 위하여, 면내에 대해서는 균일압축을 받는 원형아치의 역대칭 좌굴모드에 대한 좌굴하중을 유도하고 면외좌굴에 대해서는 균일압축 및 순수휨을 받는 아치의 처짐함수를 가정하여 곡선보의 횡좌굴하중에 대한 일반해를 제시하였다.

  • PDF

The 2D Finite Element Analysis in Nakdong-Kumho River Junction using GIS (GIS를 이용한 낙동강-금호강 합류부의 2차원 유한요소해석)

  • Hwang, Jae-Hong;Han, Kun-Yeun;Nam, Ki-Young;Choi, Seung-Yong
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
    • /
    • v.12 no.3
    • /
    • pp.21-34
    • /
    • 2009
  • Usually in flood flow problems, one-dimensional approach does not provide the required details of complex flow phenomena such as the flow in braided rivers and river junction. In this study, two-dimensional finite element mesh is constructed using DEM and GIS tool, and applied to RMA-2model. The purpose of this study is to investigate the applicability of the two dimensional model in natural rivers and to analyze characteristics of river flow due to the change of cross section. For model calibration, the result of unsteady flow analysis was compared with the observed data. Accordingly, the SMS model in this study prove to be very effective and reliable tool for the simulation of hydrodynamic characteristics under the various flow conditions.

  • PDF

Self-Optimizing Structural Design of a Pre-engineered Building System with Nonprismatic Members based on AISC2005 (AISC2005에 기준한 변단면 선설계 건축물시스템의 자동화 최적구조설계)

  • Kim, Yong Seok;Oh, Myoung Ho;Song, Byung Kyu
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.21 no.2
    • /
    • pp.193-201
    • /
    • 2009
  • Structural design of most nonprismatic Pre-Engineered Building Systems (PEBS) is performed using optimizing software developed in foreign countries. In this study, a structural optimizing software for the design of 3-D structures of nonprismatic PEBS is developed according to the allowable stress design method of AISC2005 and KBC. Optimizing structural design with nonprismatic members is carried out by repeating the process of structural analysis and member design to minimize the weight of a structure. According to the optimizing design results of 2-D and 3-D structures with nonprismatic members, there are considerable steel savings in designing structures with nonprismatic H-shaped built-up sections rather than with H-shaped rolled sections. When H-shaped built-up sections were used, the weight of the structural steel was reduced when AISC2005 specification rather than AISC1898 was used in the design. It is therefore concluded that utilizing the new AISC2005 specification is safer in preventingweb buckling because the height of a member is designed to be small despite some differences depending on the structural type.