• Title/Summary/Keyword: 3차원 유한요소 분석

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Three dimensional dynamic analysis of underground tunnels by coupling of boundary and finite elements (유한요소-경계요소 조합에 의한 터널의 3차원 동적해석)

  • 이찬우;김문겸;황학주
    • Computational Structural Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.91-102
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    • 1995
  • For the wave propagation problems, the influence of time-dependent dynamic behavior must be accounted in the analysis. In this study, the dynamic analysis method which combines finite elements and boundary elements is developed for the wave propagation problem modelling the infinity of medium through 3-D boundary elements and underground structure through degenerated finite shell elements. Performing dynamic analysis of underground tunnels by the proposed coupling method of boundary and finite elements, it is found that the change of the stiffness of structures has a good effect on the response. It is also found that the consideration of the repeating effect due to moving traffic loads which is difficult with existing 2-D dynamic analysis can be possible with the 3-D analysis in time domain.

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Riverbank Infiltration Modeling using FEMWATER Model (FEMWATER 모델을 이용한 제방침투 수치모델링)

  • Lee, Jinyong;Kim, Ji Hyun;Lee, Nam-Joo;Yu, Kwonkyu
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.429-430
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    • 2012
  • 3차원 유한요소 지하수 모형인 FEMWATER를 이용하여 실험실내에 축조된 모형 제방의 정상상태 침투흐름을 분석하였다. 수치 모형의 비교와 검증을 위해 실험실내에 모형 제방을 축조하였다. 홍수위 증가에 따른 비정상 상태의 침투수위 변화를 모의하였으며, 제외지 수위는 0.15 m, 0.20 m, 0.25 m, 0.30 m의 4가지 수심(각각 Case1~4) 조건으로 하였다. FEMWATER 모형의 매개변수는 투수계수, 수리전도도가 있으며, 각 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 수치모델링은 수리모형실험과 실험조건을 동일하게 하였으며, 수리모형실험에서 사용한 제방재료의 투수계수를 사용하였으며 제방의 투수계수는 1.35 m/day이다. 수치모형에 사용한 3차원 ?자의 층별 최대 높이는 0.05 m로 제한하였으며 3차원 유한요소망은 삼각형 요소를 사용하였다. 수치해석 결과는 수리모형실험 결과와 비교적 같은 양상을 보였으며, 침윤선의 상태를 확인할 수 있었다.

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Three-Dimensional Finite Element Analysis Considering Time Dependent Behavior Characteristic of Tunnel Support Materials (시간 의존적 거동 특성을 고려한 터널 지보재의 3 차원 유한요소해석)

  • Gang, Dong-Yun;Kim, Tae-Beom
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.330-332
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    • 2017
  • 본 논문에서는 숏크리트 지보재의 시간 의존적 경화특성을 고려한 터널 지보재의 3차원 유한요소해석을 수행하였다. NATM터널에 대한 기존 숏크리트 지보재 해석방식에 의한 결과화 제안된 시간 의존적 해석방법의 결과를 비교함으로서, 시간의존적 특성이 숏크리트 지보재의 응력 및 내공변위에 미치는 영향을 분석하였다. 시간 의존적 특성을 고려한 3차원 해석방법이 숏크리트 지보재의 변형을 과소평가 할 수 있음을 확인하였다.

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Characteristic Analysis of Eddy Current Testing According to the finite Element formulations (와전류탐상의 3차원 유한요소 정식화에 따른 특성 분석)

  • Lee, Hyang-Beom
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.25 no.5
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    • pp.384-390
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    • 2005
  • In the numerical analysis of En (eddy current testing) using 3-dimensional FEM (finite element method), MVP (magnetic vector potential) and electric scalar potential are used as variables in conductor region. Three dimensional modeling makes number of unknowns increase, and the degree of freedom of variables also makes number of unknowns increase. Because of this reason, modified UP is used to reduce the number of unknowns. Gauge condition is enforced artificially on existing FEM formulations to insure the uniqueness of MVP. So in this paper the effects of these FEM formulation procedures on ECT are investigated and the appropriate FEM formulation is suggested for accurate ECT simulation.

Finite Element Simulation of High-Speed Impact in Plane Structure (고속충격하중을 받는 평면구조의 유한요소해석)

  • 황갑운
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.119-128
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    • 1999
  • 본 연구는 등방탄성체에 고속충격하중이 작용하는 경우에 대한 유한요소해석에 관한 것으로 대상구조는 여러 가지 모양의 2차원 평면구조를 택하였다. Galerkin 방법을 이용하여 유한요소 정식화하였으며 직접시간적분법에 의해 수치해를 구하였다. 본 해석에서는 균열이 없는 평판으로 수치해와 이론해를 비교하여 수치해의 신뢰성을 확인하였으며, 0°, 30°, 45°경사 균열이 없는 평판에 적용한 3가지 예를 분석하였다. 수치해석 결과는 이론해의 결과와 상호 잘 일치하였다.

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Deformation Behaviors of Materials under Nanoindentation and Their Simulation by Three Dimensional FEM Analysis (재료의 나노압입변형과 그에 대한 3차원 FEM분석)

  • 김지수;양현윤;김봉섭;윤존도;조상봉
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.38-38
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    • 2003
  • 최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일로 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션을 이용하여 여러 가지 재료의 탄성 소성 변형 거동을 관찰 조사하고 이를 다시 유한요소법(FEM)으로 모사하여 해석하였다. 나노인덴테이션으로 재료 표면에 압입하여 탄소성 변형을 일으켰으며 이때의 가하중과 변형깊이를 측정하여 하중-변형 곡선을 얻었다. 매우 작은 접촉응력 조건하에서는 탄성변형의 비율이 매우 높았는데 하중-변형 곡선으로부터 재료의 나노 경도와 탄성 계수값을 얻을 수 있었다. 실험적으로 얻은 하중-변형 곡선을 3 차원의 유한요소법(FEM)을 이용하여 모사하였는데 상호간에 매우 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 이 때 압자의 모양, 압입 깊이, 재료의 종류, 둥을 변수로 하여 여러 가지 조건하에서 압입실험을 하였으며 그 결과를 유한요소법으로 모사하였다.

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Free Vibration of Three-Dimensional Laminated Composite Structures with Different Embedded Delamination Sizes and Locations (내재된 층간분리의 크기 및 위치 변화에 대한 3차원 복합소재 적층 구조의 자유 진동 특성)

  • Noh, Myung-Hyun;Park, Dae-Yong;Lee, Sang-Youl
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.3 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • This study investigates free vibration characteristics of laminated composite structures with different embedded delamination sizes and locations using the solid element. The three-dimensional finite element (FE) delamination model described in this paper, in comparison with the conventional approaches, is more attractive not only because it shows better accuracy but also it shows the entire mode shape. The FE model using ABAQUS is used for studying free vibrations of laminates containing an various embedded delamination. The numerical results obtained are in good agreement with those reported by other investigators. In particular, new results reported in this paper are focused on the significant effects of the local vibration mode for various parameters, such as size of delamination, aspect ratio, and location of delamination.

3D Finite Element Analysis of Single Phase Induction Motor Considering Skew (Skew를 고려한 단상 유도전동기의 3D FEM 해석)

  • Lee, Won-Yong;Choi, Myoung-Hyun;Song, Jeong-Hyun;Kim, Byung-Taek
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.792_793
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    • 2009
  • 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 이용하여 단상유도전동기의 스큐유무에 따른 특성을 비교하였다. 기존 2차원 유한 요소 해석을 이용하는 경우 스큐를 갖는 유도전동기의 해석결과가 갖는 불합리점을 지적하였고 3차원해석과 2차원해석결과를 비교하였다. 그리고 스큐가 있는 경우와 없는 경우의 모델을 3차원 해석하였으며 이를 통해 얻은 다양한 결과를 제시하고 스큐의 영향을 분석하였다.

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