• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제18권6호
• /
• pp.731-744
• /
• 2004

Modified virtual crack closure integral (MVCCI) technique has become very popular for computation of strain energy release rate (SERR) and stress intensity factor (SIF) for 2-D crack problems. The objective of this paper is to propose a numerical integration procedure for MVCCI so as to generalize the technique and make its application much wider. This new procedure called as numerically integrated MVCCI (NI-MVCCI) will remove the dependence of MVCCI equations on the type of finite element employed in the basic stress analysis. Numerical studies on fracture analysis of 2-D crack (mode I and II) problems have been conducted by employing 4-noded, 8-noded (regular & quarter-point), 9-noded and 12-noded finite elements. For non-singular (regular) elements at crack tip, NI-MVCCI technique generates the same results as MVCCI, but the advantage for higher order regular and singular elements is that complex equations for MVCCI need not be derived. Gauss numerical integration rule to be employed for 8-noded singular (quarter-point) element for accurate computation of SERR and SIF has been recommended based on the numerical studies.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.245-245
• /
• 2015

In the recent years, due to long-lasting heavy rainfall events, a large number of landslides have been observed in the mountainous area of the world. Such landslides can also form a dam as it blocks the course of a river, which may burst and cause a catastrophic flood. Numerical analysis of landslide dam formation is rarely available, while laboratory experimental studies often use assumed shape to analyze the landslide dam failure and flood hydraulics in downstream. In this study, both experimental and numerical studies have been carried out to investigate the formation of landslide dam. Two case laboratory experiments were conducted in two flumes simultaneously. The first flume (2.0 m 0.6 m 0.5 m) was set at $22^{\circ}$ and $27^{\circ}$ slope to generate the landslide using rainfall intensity of 70.0 mm/hr. On the other hand, the second flume (1.5 m 0.25 m 0.3 m) was set perpendicularly at the downstream end of the first flume to receive the landslide mass forming landslide dam. The formation of landslide dam was observed at $15^{\circ}$ slope of the second flume. The whole processes including the landslide initiation and movement of the landslide mass into the second channel was captured by three digital cameras. In numerical analysis, a two-dimensional (2D) seepage flow model, a 2D slope stability model (Spencer method) and a 2D landslide dam-geometry evaluation model were coupled as a single unit. This developed model can determine the landslide occurrence time, the failure mass and the geometry of landslide dam deposited in the second channel. The data obtained from numerical simulation results has good agreement with the experimental measurements.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권1호
• /
• pp.28-38
• /
• 2010

본 연구는 NATM 터널의 천단변위, 내공변위, 숏크리트 응력, 록볼트 축력 등의 현장 계측치를 분석하고, 2D 3D 연속체 수치해석 및 2D 불연속체 불연속면 변형 해석을 실시, 그 결과를 비교 검토하여 각 구간의 시공과정에 따른 전반적인 변위와 거동의 경향성 및 수치해석적 접근의 적용성을 검토하고자 하였다. 그 결과 전단면 굴착 구간(지보패턴 P1~P3)에서 터널의 천단 및 내공변위를 예측하고자 할 시에는 2D 연속체 수치해석만으로도 가능하나, 상 하 반단면 구간(지보패턴 P4~P6)에서 터널의 천단 및 내공변위를 예측하고자 할 시에는 반드시 2D 불연속 수치해석을 수행하여야 한다. 한편, 2D 연속체 수치해석만으로도 전 구간에 대한 터널 내 숏크리트 응력 및 록볼트 축력의 예측이 가능하다. 그리고 시공 단계에 따른 거동 및 경향성을 확인하고자 할 시에는 3D 연속체 수치해석을 수행하여야 하며, 대형 대피소 등의 접속부의 경우도 반드시 3D 연속체 수치해석을 수행하여야 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
• /
• pp.3-12
• /
• 2010

Vertical drains have been commonly used to increase the rate of the consolidation of dredged material. The installation of vertical drains additionally provides a radial flow path in the dredged foundation. The objective of this study develops a numerical model for 2-D axisymmetric non-linear finite strain consolidation considering self-weight consolidation to predict the effect of vertical drain in dredged foundation which is in process of self-weight consolidation. The non-linear relationship between the void ratio and effective stress and permeability during consolidation are taken into account in the numerical model. The results of the numerical analysis are compared with that of the self-weight consolidation test in which an artificial vertical drain is installed. In addition, the numerical model developed in this paper is the simplified analytical method proposed by Ahn et, al (2010). The comparisons show that the developed numerical model can properly simulate the consolidation of the dredged material with the vertical drains installed.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.388-397
• /
• 2012

본 연구에서는 3차원수치파동수조에 규칙파뿐만 아니라 안정적인 불규칙파가 조파될 수 있는 새로운 조파시스템 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 제안한다. 그의 타당성을 검증하기 위하여 1) 조파지점에서 계산파형과 목표파형을 비교 검토하고, 2) 경사수심역에 설치된 호안구조물을 대상으로 산정된 기존 월파량에 대한 실험치와 비교 검토하며, 3) 연직원주 구조물에 작용하는 파력 및 구조물에 의한 파랑변형의 해석에 적용하여 기존의 수치 및 수리실험결과와 비교한다. 이상의 결과를 기초로 3D-NIT모델을 경사수심역에 설치된 원주구조물에 작용하는 쇄파력의 해석에 적용하여 입사파고, 구조물의 이격거리 등에 따른 작용쇄파력의 특성을 규명하고, 더불어 국내현장의 특수방파제에 적용하여 반사율, 월파량 등을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제안하는 3D-NIT모델을 이용한 수치실험결과는 기존의 수리모형실험을 잘 재현하고 있음을 확인하였고 복잡한 형상을 갖는 해안구조물의 해석에 적용할 수 있음이 확인되었다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
• /
• 제4권2호
• /
• pp.66-77
• /
• 2018

This paper presents a parametric study on an oscillating water column (OWC) wave energy converter (WEC). This OWC has been planned for installation in the breakwaters on isolated islands located away from the mainland. Both a numerical analysis and a model experiment are utilized for determining a proper conceptual design for this purpose. Various design parameters, including the configurations and dimensions, are evaluated through the numerical analysis, which is based on a potential flow theory, and several design concepts are then selected as candidates. The model experiment using a 2D wave flume is conducted to evaluate the effects of the design parameters and compare the performances of the candidates. Based on the overall results of the numerical analysis and model experiment, a conceptual design of the OWC WEC applicable to a breakwater is selected.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제21권9호
• /
• pp.15-24
• /
• 2020

본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입공법의 개량체에 관한 응력분담비를 복합지반법, 지반아칭이론, 소성각법 및 2차원과 3차원 수치해석, 3차원 모형실험을 통해 평가하였다. 복합지반법으로 계산된 응력분담비는 89.3, 3차원 지반아칭이론을 적용할 경우 3.75~59.0, 3차원 소성각법의 경우 82.8로 이론별 응력분담비의 차이가 나타났다. 2차원 수치해석 결과 응력분담비는 63.0~77.0으로 개량율이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났고, 3차원 수치해석 결과 50.0~56.0으로 2차원 해석 결과 대비 작게 예측되었다. 대형 삼축압축셀을 이용한 특수 모형 실험의 경우 하중단계별 응력분담비는 53.0~60.0으로 나타났고, 실험으로 평가한 응력분담비는 2차원과 3차원 수치해석적 예측치 내에서 측정되었다. 본 연구에서는 저유동성 몰탈 주입 공법의 개량체에 대하여 해석 및 실험값을 바탕으로 개량율에 따른 응력분담비에 대한 예측식을 제안하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1999년도 추계학술발표회요약집
• /
• pp.148.2-148
• /
• 1999

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제2권2호
• /
• pp.267-273
• /
• 2007

A depletion-mode MOSFET has been analyzed to evaluate its electrical behavior using a novel 3-D numerical simulation package. The characterizing analysis of the BC MOSFET was performed through short-channel narrow-channel and small-geometry effects that are investigated, in detail, in terms of the threshold voltage. The DIBL effect becomes significant for a short-channel device with a channel length of $<\;3({\mu}m)$. For narrow-channel devices the variation of the threshold voltage was sharp for $<4({\mu}m)$ due to the strong narrow-channel effect. In the case of small-geometry devices, the shift of the threshold voltage was less sensitive due to the combination of the DIBL and substrate bias effects, as compared with that observed from the short-channel and narrow-channel devices. The characterizing analysis of the narrow-channel and small-geometry devices, especially with channel width of $<\;4({\mu}m)$ and channel area of $<\;4{\times}4({\mu}m^2)$ respectively, can be accurately performed only from a 3-D numerical simulation due to their sharp variations in threshold voltages.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2009년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.73-82
• /
• 2009

터널외곽에 적용하는 지발뇌관의 시차 정밀도 차이가 터널의 여굴 형성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 Particle Flow Code 2D (PFC2D)라는 개별요소법을 기반으로 하여 개발된 상용프로그램(Itasca CG, 2004)을 사용하여 분석하였다. 그 결과 시차 정밀도가 정확하면 정확하지 않은 것보다 모암의 손상 및 여굴이 감소하는 것으로 나타났다.