최근 들어 지오텍스타일 튜브공법은 과거의 임시공법의 한계를 극복하고 다양한 분야에서 주요적용공법으로 활용이 확대되고 있다. 본 연구에서는 수치해석기법을 활용하여 지오텍스타일 튜브의 시공과정에서의 거동에 대하여 연구를 수행하였으며, 수치해석결과를 기존 연구 발표된 현장 모형시험 결과와 비교 분석하였다. 수치해석은 평면변형해석과 3차원 유한요소해석 기법을 이용하여 채움 과정에서 발생하는 정수압에 따른 지오텍스타일 튜브의 형태변화와 실대형 현장실험 결과를 비교 분석하였다. 또한, 3차원 유한요소해석에서는 정수압과 지오텍스타일의 강성변화에 따른 매개변수 해석을 통하여 지오텍스타일 튜브공법의 3차원 유한요소해석 기법을 제시하였다. 평면변형 해석이론에 의한 수치해석은 지오텍스타일 튜브 전용해석 프로그램인 GeoCoPS(version 2.0)를 활용하였으며, 3차원 유한요소 해석은 범용 유한요소해석 프로그램 ABAQUS(version 5.88)를 이용하였다. 평면변형 해석과 3차원 유한요소해석 결과 모두 실대형 현장실험 결과와 근접한 거동을 나타내었으며 적용토사의 종류 및 해석상의 가정사항으로 약간의 차이점들은 발생하지만 평면변형해석 및 3차원 유한요소해석방법을 통하여 채움과정에서의 지오텍스타일 튜브의 거동을 예측할 수 있다.
In this work, we developed an accurate and efficient radiative finite volume method applicable for the complex 2D planar and 3D geometries using an unstructured-grid finite volume method. The present numerical model has fully been validated by several benchmark cases including the radiative heat transfer in quadrilateral enclosure with isothermal medium, tetrahedral enclosure, a three-dimensional idealized furnace, as well as convection-coupled radiative heat transfer in a square enclosure. The numerical results for all cases are well agreed with the previous results. Special emphasis is given to the parallelization of the unstructured-grid radiative FVM using the domain decomposition approach. Numerical results indicate that the present parallel unstructured-grid FVM has the good performance in terms of accuracy, geometric flexibility, and computational efficiency.
We present the shape determination method of 3-D reinforcement corrosion based on observed temperature on concrete surface. The non-destructive testing for reinforcement corrosion in concrete using a heat image on concrete surface have been proposed by Oshita. The position of the reinforcement of corrosion or the cavity can be found using that method. However, the size of those defects can not be precisely measured based on the heat image. We therefore proposed the numerical determination system of the shape for the reinforcement corrosion using the observed temperature on the concrete surface. The adjoint variable method is introduced to formulate the shape determination problem, and the finite element method is employed to simulate the heat transfer problem. Some numerical experiments and the examination for the number of the observation points are shown in this paper.
In each step of the quasi-minimal residual (QMR) method which uses a look-ahead variant of the nonsymmetric Lanczos process to generate basis vectors for the Krylov subspaces induced by A, it is necessary to decide whether to construct the Lanczos vectors $v_{n+l}\;and\;w{n+l}$ as regular or inner vectors. For a regular step it is necessary that $D_k\;=\;W^{T}_{k}V_{k}$ is nonsingular. Therefore, in the floating-point arithmetic, the smallest singular value of matrix $D_k$, ${\sigma}_min(D_k)$, is computed and an inner step is performed if $\sigma_{min}(D_k)<{\epsilon}$, where $\epsilon$ is a suitably chosen tolerance. In practice it is absolutely impossible to choose correctly the value of the tolerance $\epsilon$. The subject of this paper is to show how discrete stochastic arithmetic remedies the problem of this tolerance, as well as the problem of the other tolerances which are needed in the other checks of the QMR method with the estimation of the accuracy of some intermediate results. Numerical examples are used to show the good numerical properties.
Dependence of dynamic fracture path on loading velocity was observed from experimental results based on the three point bending fracture in cast iron. In this study, 3D and 2D numerical simulations are used to evaluate singular stress fields near crack tip and fracture mechanics parameters. Moving finite element technique, 2D and 3D Delauney automatic mesh generation and contact-noncontact evaluation is introduced into the numerical method. Dynamic fracture thoughness is decreased with increase of impact loading velocity. Fracture mode-ratio corresponds to initial kink angle of fracture path. The numerical result shows that the maximum hoop stress criterion cannot be applied to dynamic fracture of cast iron.
This study presents a numerical procedure to optimize the shape of staggered dimple surface to enhance turbulent heat transfer in a rectangular channel. The RBNN method is used as an optimization technique with Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis of fluid flow and heat transfer with shear stress transport (SST) turbulence model. The dimple depth-to-dimple print diameter (d/D), channel height-to-dimple print diameter ratio (H/D), and dimple print diameter-to-pitch ratio (D/S) are chosen as design variables. The objective function is defined as a linear combination of heat transfer related term and friction loss related term with a weighting factor. Latin Hypercube Sampling (LHS) is used to determine the training points as a mean of the design of experiment. The optimum shape shows remarkable performance in comparison with a reference shape.
This paper presents a practical numerical method to determine both the spatial and temporal distribution of driving rain on buildings. It is based on an existing numerical simulation technique and uses the building geometry and climatic data at the building site as input. The method is applied to determine the 3D spatial and temporal distribution of wind-driven rain on the facade a low-rise building of complex geometry. Distinct wetting patterns are found. The important causes giving rise to these particular patterns are identified : (1) sweeping of raindrops towards vertical building edges, (2) sweeping of raindrops towards top edges, (3) shelter effect by various roof overhang configurations. The comparison of the numerical results with full-scale measurements in both space and time for a number of on site recorded rain events shows the numerical method to yield accurate results.
This paper describes the effect of wave control using submerged flat plate by the numerical calculation and the hydraulic model test. The boundary element method is used to develop a numerical solution for the flow field caused by monochromatic oblique waves incident upon an infinitely long, sumerged flat plate situated in arbitrary water depth. The effect of wave blocking is examined according to the change of length, submerged depth of flat plate and incident angles. Numerical results show that longer length, shallower submergence of flat plate and larger incident angles enhance the effect of wave blocking. To validate numerical analysis method, hydraulic model test was conducted in 2-D wave flume with 60 cm metal sheet. Reflected waves are extracted from water surface elevation in front of the location of a submerged plate by least square method with 3 wave gages. From comparing experimental results with numerical results, efficiency of numerical analysis method by this study could be confirmed well within wide ranges of wave frequencies.
Tunneling current from filed emission display tips is calculated by numerical analysis using a finite element method software. For simple tip structures it is shown that the image charge method could provide an efficient way to estimate the tunneling current.
Subsidence hazard has never been considered seriously until recent yews in Korea, although its socioeconomic impact on Korea becomes more and more enormous. There have been a few studies for the application of GIS analysis technique to the prediction of subsidence hazard. For GIS analysis, several factors, which are represented by coverage, are considered and selected for building a GIS model. Numerical method was used to quantify the importance of each factor in GIS model and the result from numerical modeling using FLAC was compared with that from previous research based on empirical methods. Analysis in 3-D needs more computer resources (i.e. memory). Therefore that in 2.5-D was considered to overcome the problem. Not only maximum vertical subsidence but also maximum horizontal strain and maximum slope have been considered for the assessment of subsidence hazard. The model can be easily modified for the purpose of applications in any subsidence area, especially cavern or abandoned mines under thick soil layer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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