• Title/Summary/Keyword: 3차원 비선형 해석

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3D Finite Element Analysis of Nonlinear Magnetostatic Problem Using the Transmission Line Modeling(TLM) Method (TLM법을 이용한 3차원 비선형 정자계 해석)

  • Im, Chang-Hwan;Kim, Hong-Hyu;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.70-72
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    • 1999
  • 일반적으로 비선형 정자계 문제를 해석하기 위해서 뉴튼-�N슨(Newton -Raphson : NR)법이 이용된다. 하지만 뉴튼-�N슨법의 경우 각 반복계산 때마다 새로운 선형 시스템의 해를 구하기 위해서 LU-decomposition과 같은 과정을 매 반복계산 때마다 시행해야 하므로 절점(node)의 수가 증가할 경우 계산시간이 증가한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 최근 TLM (Transmission Line Modeling)법이 새로운 반복계산법으로 비선형 유한 요소 해석에 적용되었으며 뉴튼-�N슨법에 비해 훨씬 우수한 특성을 보여주었다. 하지만 지금까지의 TLM법은 2차원의 정식화만 이루어졌고 3차원에는 적용되지 못한 것이 사실이다. 본 논문에서는 3차원의 비선형 정자계 문제에 TLM법을 적용할 수 있는 수식을 최초로 제안하며 3차원 코어(core)모델에 대해 TLM법을 적용하여 그 타당성을 검증하기로 한다. 또한 3차원 비선형 TLM법을 이용한 해석 결과가 뉴튼-�N슨법에 의한 결과와 완전히 일치하며 수렴 속도에 있어서도 훨씬 향상된 결과를 나타냄을 보이도록 하겠다.

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Nonlinear Consolidation Analysis Considering Radial Drainage (수평배수를 고려한 비선형 압밀해석)

  • Lee, Song;Chae, Young-Su;Hwang, Koou-Ho;Jeon, Je-Sung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.6
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    • pp.105-115
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    • 2000
  • 본 연구는 현실에 부합하는 연약지반의 압밀거동을 예측하기 위한 연구로서, 일단 3차원 배수 조건하에서 지반의 자중 및 압축성과 투수성의 비선형적 성질이 고려된 비선형 압밀모델을 구성하였다. 또한 연직 배수재의 시공과정에서 발생할수 있는 지반의 교란현상 및 다양한 이질층의 구성, 점증적인 하중재하 조건, 연직배수재의 부분관입 조건에 대한 고려가 가능하도록 비선형 압밀모델을 수정, 보완하였다. 이상의 연구결과를 바탕으로 유한차분방법에 의한 수치해석을 실시하였고 최종적으로 각종 희귀분석과정을 도입한 3차원 비선형 압밀해석 프로그램을 개발하였다. Ska-Edeby의 시험시공 사례를 통한 개발 프로그램의 검증을 실시하였는데, 시험시공 사례의 경우, 현장에서 측정한 깊이별 침하량 및 간극수압 결과를 개발 프로그램에 의한 예측결과와 비교, 분석하였다. 또한 개발 프로그램을 이용하여 다층지반 해석과 관련된 기존 해석방법의 문제점 및 지반의 교란효과와 연직배수재의 부분관입조건, 점증적인 하중재하 조건등이 지반의 압밀거동에 미치는 영향에 대해 살펴보았다.

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A Three-Dimensional Dynamic Analysis of Towed Systems Part 1. A Mathematical Formulation (수중예인시스템의 3차원 동역학 해석 1부: 수학모델 정식화)

  • Hong, Sub;Hong, Seuk-Won
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.8 no.1
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    • pp.16-22
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    • 1994
  • 수중 예인시스템의 동적 거동 해석을 위한 3차원 비선형 수학모델이 제시되었다. 수중 예인체는 세장보로 이상화되었으며, 보요소의 굽임강성 및 비틈강성의 영향이 수학모델에 포함되었다. 축류가 지배적인 비정상 상대유동장내의 세장예인체의 횡방향 운동에 따른 유체동역학적 반력과 기진력에 관한 비선형 3차원 수학 정식화가 수행되었다.

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The Nonlinear Finite Element Analysis of Reinforced Lightweight Concrete Beam (경량콘크리트 보의 비선형 유한요소해석)

  • 이호경;곽윤근
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.3
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    • pp.219-226
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경량콘크리트보의 거동을 연구하는데 적용될 수 있는 비선형해석이 나타나있다. 콘크리트에 대한 2축 실험 자료를 사용하여 경량콘크리트의 구성모델을 만들었다. 구성모델에서 콘크리트의 비선형성은 주응력비에 따른 강도증감계수와 탄성계수의 변화에 따른 비선형저감계수를 사용하여 나타내었다. 유한요소 모델해석에서 콘크리트는 8절점을 가진 사각형요소로 하고 철근은 1차원 선형요소로 가정하여 해석하였다. 유한요소해석으로부터 얻어진 수치해석결과와 실험실에서 행한 실험결과를 비교하였다.

Nonlinear Inelastic Analysis of 3-Dimensional Steel Structures Using Fiber Elements (화이버 요소를 이용한 3차원 강구조물의 비선형 비탄성 해석)

  • Kim, Seung-Eock;Oh, Jung-Ryul
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.4 s.74
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    • pp.347-356
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    • 2006
  • In this paper, practical nonlinear inelastic analysis method of 3-dimensional steel structures accounting for gradual yielding with fibers on a section is developed. Geometric nonlinearities of member(p-$\delta$) and frame(p-$\Delta$) are accounted for by using stability functions. Residual stresses are considered by assigning initial stresses to the fiber on the section. The elastic core in a section is investigated at every loading step to determine the axial and bending stiffness reduction. The strain reversal effect is captured by investigating the stress change of each fiber. The proposed analysis proves to be useful in applying for practical analysis and design of three-dimensional steel frames.

Case Study on Influential Factors of Nonlinear Response History Analysis - Focused on 1989 Loma Prieta Earthquake - (비선형 응답이력해석의 영향인자에 대한 사례연구 - 1989 Loma Prieta 지진 계측기록을 중심으로 -)

  • Liu, Qihang;Lee, Jin-Sun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.33 no.12
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    • pp.45-58
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    • 2017
  • As many seismic codes for various facilities are changed into a performance based design code, demand for a reliable nonlinear response-history analysis (RHA) arises. However, the equivalent linear analysis has been used as a standard approach since 1970 in the field of site response analysis. So, the reliability of nonlinear RHA should be provided to be adopted in replace of equivalent linear analysis. In this paper, the reliability of nonlinear RHA is reviewed for a layered soil layer using Loma Prieta earthquake records in 1989. For this purpose, the appropriate way for selecting nonlinear soil models and the effect of base boundary condition for 3D analysis are evaluated. As a result, there is no significant differences between equivalent linear and nonlinear RHA. In case of 3D analysis, absorbing boundary condition should be applied at base to prevent rocking motion of the whole model.

Nonlinear Analysis of 3-D Steel Frames (3차원 강뼈대구조의 비선형 해석)

  • Kim, Seung Eock;Kim, Yo Suk;Choi, Se Hyu;Kim, Sung Mo;Choi, Joon Ho
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.11 no.4 s.41
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    • pp.417-424
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    • 1999
  • In this paper a nonlinear analysis of three-dimensional steel frames is developed. This analysis accounts for material and geometric nonlinearities. The material nonlinearity includes gradual yielding associated with flexural behaviors. The geometric nonlinearity includes the second-order effects associated with $P-{\delta}\;and\;P-{\Delta}$ effects. The material nonlinearity at the node is considered using the concept of P-M hinge consisting of many fibers. The geometric nonlinearity is considered by the use of stability function. The nonlinearity caused by shear and torsional interaction effects is neglected. The modified incremental displacement method is used as the solution technique. The load-displacements predicted by the proposed analysis compare well with those given by other approaches.

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거시적 방법(Marcroscopic Approach)을 이용한 전단벽체의 비선형 해석모델

  • 이영욱
    • Computational Structural Engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.44-49
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    • 1993
  • 이 글에서는 거시적 모델을 사용하여 전단벽체를 수치모델하는 방법에는 여러가지의 방법이 있으며 각기 그 모델들에는 장점과 단점을 지니고 있음을 보았다. 거시적 모델로 구조물을 해석하는 경우에는 전단벽체의 모델과 그에 맞는 반복이력모델의 선정에 주의하여야 한다. 이는 전단벽체의 파괴양상과 비선형거동 등의 복잡한 거동을 한개의 모델을 가지고 일률적으로 적용하지 못한다는 거시적 모델의 한계점 때문이다. 그러나 아직까지 계산기의 발전과 미시적 모델의 한계점을 고려한다면 구조물 비선형해석시 최선의 선택은 미시적 방법보다는 거시적 방법이라하겠다. 거시적 모델을 사용하여 구조물의 3차원 해석 프로그램을 개발한 예를 보았듯이, 3차원 비선형거동까지 고려한다면 거시적방법이 적당하리라고 판단된다.

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Ultimate Strength Testing of 3-D Steel Frame Subjected to Non-Proportional Loads (순차하중을 재하한 3차원 강뼈대 구조물의 극한강도 실험)

  • Kim, Seung Eock;Kang, Kyung Won
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.1
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    • pp.59-67
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    • 2002
  • The ultimate strength testing of a two-story, single-bay, and sway allowed space steel frame was performed. Considering a majority of large-scale frame tests in the past, only two-dimensional frames were experimentally studied. Therefore, three-dimensional experiment is needed to extend the knowledge of this field. The steel frame subjected to non-proportional vertical and horizontal load was tested. The load-displacement curve of the test frame is provided. The experiment results are useful for verification of the three-dimensional numerical analysis. The results obtained from 3D non-linear analysis using ABAQUS were compared with experimental data.

3D Model Construction from Image Scanning without Iteration or SVD (2차원 영상 템플릿으로부터 3차원 모델 템플릿 형성 - SVD가 필요 없는 선형 방법)

  • Han, Youngmo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.11
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    • pp.165-170
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    • 2013
  • When we build up a 3D model from the given 2D images, linear algorithms are often used to reduce computational cost or for initialization of nonlinear algorithms. However, contemporary linear algorithms have apparently linear structures, but virtually they are implemented using SVD. The SVD is also implemented using numerical analysis algorithms that need initialization. Moreover, solutions using SVD are more difficult to analyze than closed-form solutions. To avoid from such inconvenient numerical analysis algorithms of the contemporary methods and for convenient analysis of solutions, this paper proposes a convenient linear method that produces a closed-form solution.