• 제목/요약/키워드: 3-D numerical method

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지반-말뚝 동적 상호 작용을 고려한 말뚝의 수치 모델링 : 메쉬 크기와 형상에 대한 매개 변수 연구 (Parametric Study with the Different Size of Meshes in Numerical Analysis Considering the Dynamic Soil-Pile Interactions)

  • 나선홍;김성환;김명모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.1441-1446
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    • 2009
  • Numerical analysis is a powerful method in evaluating the soil-pile-structure interaction under the dynamic loading, and this approach has been applied to the practical area due to the development of computer technology. Finite Difference Method, one of the most popular numerical methods, is sensitive to the shape and the number of mesh. However, the trial and error approach is conducted to obtain the accurate results and the reasonable simulation time because of the lack of researches about mesh size and the number. In this study, FLAC 3D v3.1 program(FDM) is used to simulate the dynamic pile model tests, and the numerical results are compared with the 1G shaking table tests results. With the different size and shape of mesh, the responses of pile behavior and the simulation time are estimated, and the optimum mesh sizes in dynamic analysis of single pile is studied.

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공진장치에 의한 단주기파랑의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Short-period Waves by Resonator)

  • 이광호;범성심;김도삼;박종배;안성욱
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.36-47
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    • 2012
  • 본 연구에서는 단주기파랑의 저감을 위해 기설의 직선배치된 방파제와 직사각형항만의 개구부에 기존의 연구에서 제안된 공진장치를 부착하여 3차원수리모형실험과 수치해석으로부터 공진장치의 제어능을 검토하였다. 수치 해석에 있어서는 연직선 Green함수에 기초한 특이점분포법의 선형해석법과 3D-NIT모델에 의한 강비선형해석법을 적용하여 수리실험결과와 수치해석결과의 비교 분석으로부터 본 수치해석법의 타당성을 검증하였다. 또한, 공진장치가 부착되지 않은 경우와 대비 검토하여 단주기파랑의 제어에 대한 공진장치의 제어능을 다각도로 검토하여 그의 유효성을 충분히 확인할 수 있었다.

자유 표면이 존재하는 유체 유동 해석을 위한 VOF 방법 기반의 새로운 수치 기법(II)-캐비터 충전 문제와 슬로싱 문제에의 응용- (A New VOF-based Numerical Scheme for the Simulation of Fluid Flow with Free Surface(II)-New Free Surface Tracking Algorithm and Its Verification-)

  • 김민수;박종선;이우일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권12호
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    • pp.1570-1579
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    • 2000
  • Finite element analysis of fluid flow with moving free surface has been carried out in two and tree dimensions. The new VOF-based numerical algorithm that has been proposed by the present authors was applied to several 2-D and 3-D free surface flow problems. The proposed free surface tracking scheme is based on two numerical tools that have been newly introduced by the present authots; the orientation vector to represent the free surface orientation in each cell and the baby-cell to determine the fluid volume flux at each cell boundary. The proposed numerical algorithm has been applied to 2-D and 3-D cavity filling and sloshing problems, which demonstrated versatility and effectiveness of the new free surface tracking scheme as well as the overall solution procedure. The proposed numerical algorithm resolved successfully the interacting free surface with each other. The simulated results demonstrated the applicability of proposed numerical algorithm to the practical problems of large free surface motion. Also, it has been demonstrated that the proposed free surface tracking scheme can be easily implemented in any irregular non-uniform grid systems and can be extended to the 3-D free surface flow problem without additional efforts.

Full-3D와 Quasi-1D Supercompact Multiwavelets의 비교 연구 (A Study on the Comparison Between Full-3D and Quasi-1D Supercompact Multiwavelets)

  • 박준표;이도형;권도훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권12호
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    • pp.1608-1615
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    • 2004
  • CFD data compression methods based on Full-3D and Quasi-1D supercompact multiwavelets are presented. Supercompact wavelets method provide advantageous benefit that it allows higher order accurate representation with compact support. Therefore it avoids unnecessary interaction with remotely located data across singularities such as shock. Full-3D wavelets entails appropriate cross-derivative scaling function & wavelets, hence it can allow highly accurate multi-spatial data representation. Quasi-1D method adopt 1D multiresolution by alternating the directions rather than solving huge transformation matrix in Full-3D method. Hence efficient and relatively handy data processing can be conducted. Several numerical tests show swift data processing as well as high data compression ratio for CFD simulation data.

간접경계적분법에 의한 3차원 운동도체 문제에서의 속도항 모델링 (Modeling of Velocity Term in 3D Moving Conductor Problems by the Indirect BIEM)

  • 김동훈;박진수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.113-115
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    • 1998
  • This paper presents the indirect boundary integral equation method(BIEM) to analyze 3D moving conductor problem. Instead of an artificial upwind algothm, the proposed method uses a fundamental Green's function which is a particular solution of diffusion equation. Therefore, this method yields a stable and accurate solution regardless of the Peclet number. The indirect BIEM is compared with 3D upwind FEM for a numerical model which has analytic solutions.

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연약지반 보강을 위한 저유동성 몰탈 개량체의 응력분담비에 관한 연구 (The Study on the Stress Concentration Ratio of Low Slump Mortar Grouting Mixtures for Improving the Soft Ground)

  • 박언상;김병일;박승도
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.15-24
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    • 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.

균열암반의 역학적 등가물성의 수치해석적 결정을 위한 2차원 및 3차원 해석의 비교 (Comparison of Two- and Three-dimensional Approaches for the Numerical Determination of Equivalent Mechanical Properties of Fractured Rock Masses)

  • 민기복;알렌토로발
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.93-105
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    • 2012
  • 균열암반의 등가역학적 물성을 수치해석적으로 결정할 때 2차원 및 3차원 해석을 비교하였다. 수직균열모델과 암반균열망(DFN) 모델이 균열암반의 형상으로 이용되었으며 3차원 모델으로부터 다양한 방향으로 2차원 모델을 절단하여 역학적 물성을 비교하였다. 본 연구의 지질데이터는 영국 셀라필드 지역의 자료를 기본으로 사용하였다. 직교균열모델에서는 컴플라이언스텐서의 변환을 이용한 해석적 방법이 물성결정을 위해 이용되었으며 암반균열망모델에서는 수치실험이 실시되었다. 2차원 모델에서는 균열이 항상 모델평면과 직교한다고 가정하기 때문에 탄성계수는 항상 3차원보다 크게 계산이 되었다. 2차원 해석에서의 포아송비는 3차원 해석보다 큰 값을 나타내는 경향이 있었으나 반대의 경향도 관찰되었다. 본 논문은 3차원 형상을 단순화시켜 사용하는 2차원 해석의 한계를 정량적으로 고찰하였다는데 의의가 있다.

Numerical simulation of the crack propagation behavior in 3D elastic body

  • Taniguchi, Takeo;Miyaji, Akihiko;Suetsugu, Takeshi;Matsunaga, Shohgo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제2권3호
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    • pp.227-244
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    • 1994
  • The purpose of this investigation is to propose a numerical simulation method of the crack propagation behavior in 3-dimensionl elastic body. The simulation method is based on the displacement-type finite element method, and the linear fracture theory is introduced. The results from the proposed method are compared with those from the structural experiments, and the good coincidences between them are shown in this paper. At the same time, 2-dimensional analysis is also done, and the results are compared with those obtained from 3-dimensional analysis and the structural experiments.

무반사 조파시스템을 적용한 3차원 수치파동수조에서 다방향불규칙파의 조파방법 (On Generation Methods of Multi-directional Random Waves in 3-D Numerical Wave Basin with Non-Reflected Wave Generation System)

  • 허동수;이우동;전호성;염경선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3B호
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    • pp.305-308
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    • 2011
  • 본 연구에서는 무반사 조파시스템을 적용한 3차원 수치파동수조에서 다양한 다방향불규칙파의 조파 방법에 의한 다방향불규칙파의 방향분포함수에 대해서 검토하였다. 그 결과 무반사 조파가 가능한 3차원 수치파동수조(LES-WASS-3D)에서 다방향불규칙파의 조파가 가능한 것을 확인하였다.

A novel 3D BE formulation for general multi-zone domains under body force loading

  • Ghiasian, Mohammad;Ahmadi, Mohammad Taghi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제48권6호
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    • pp.775-789
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    • 2013
  • The current paper proposes a boundary element formulation, applicable to 2-D and 3-D elastostatics problems using a unified approach for transformations of the domain integrals into boundary integrals. The method is applicable to linear problems encompassing both finite and infinite multi-region domains allowing non-vanishing body forces. Numerical results agree quite well with the analytical solutions; while the present method offers easy formulation with less numerical efforts in comparison to FEM or some BEM which need interior points to treat arbitrary body forces. It is demonstrated that the method has the potential to have profound impact on engineering design, notably in dam-foundation interaction.