• 제목/요약/키워드: EFG method

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Modeling of Groundwater Flow Using the Element-Free Galerkin (EFG) Method

  • Park, Yu-Chul;Darrel I. Leap
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.77-80
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    • 2001
  • The element-free Galerkin (EFG) method is one of meshless methods, which is an efficient method of modeling problems of fluid or solid mechanics with complex boundary shapes and large changes in boundary conditions. This paper discusses the theory of the EFG method and its applications to modeling of groundwater flow. In the EFG method, shape functions are constructed based on the moving least square (MLS) approximation, which requires only set of nodes. The EFG method can eliminate time-consuming mesh generation procedure with irregular shaped boundaries because it does not require any elements. The coupled EFG-FEM technique was introduced to treat Dirichlet boundary conditions. A computer code EFGG was developed and tested for the problems of steady-state and transient groundwater flow in homogeneous or heterogeneous aquifers. The accuracy of solutions by the EFG method was similar to that by the FEM. The EFG method has the advantages in convenient node generation and flexible boundary condition implementation.

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특이기저함수를 이용하여 개선한 Mesh-free 균열해석기법 (An Improved Mesh-free Crack Analysis Technique Using a Singular Basis Function)

  • 이상호;윤영철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.381-390
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    • 2001
  • 본 연구에서는 균열의 특이성과 불연속성을 Element-Free Galerkin(EFG) 법에 반영하기 위해 특이기저함수를 포함하는 확장항을 기존의 EFG 근사함수에 추가하고 균열면을 가로지르는 형상함수 구성시 불연속함수를 적용한 향상된 EFG 균열해석기법을 제안하였다. 기존의 EFG법이 균열선단주변의 특이응력장을 표현하기 위해 상당한 절점추가를 필요로 하지만 본 연구에서 제안한 기법은 절점의 추가나 해석모형의 수정이 필요 없다. 또한, 기존의 확장근사함수를 사용하는 EFG법이 계방정식의 크기를 상당히 증가시키는데 반해, 개선된 EFG 균열해석기법은 확장근사함수를 적용범위를 국소영역으로 제한하여 계방정식의 크기증가를 최소화하고서도 정도 높은 수치해를 얻었다. 수치예제는 제안된 기법의 향상된 면모와 효율성을 검증하여 준다.

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무요소법과 무한요소의 결합에 관한 연구 (Combination of Element-Free Galerkin Method and Infinite Elements)

  • 이상호;김태연
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.76-83
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    • 2001
  • In this study, a new method coupling of Element-Free Galerkin(EFG) method and Infinite Elements(IE) method is presented for extending application of the EFG method to engineering problems in unbounded domain. EFG method and IE method are briefly reviewed, and then the coupling procedure of the two methods is proposed. Numerical Algorithm by way of EFG-lE coupling technique is also developed. Numerical results illustrate the performance of the proposed technique. The accuracy of numerical solutions by the developed algorithm is guaranteed in comparing those of the other methods.

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무한요소 형상함수에 따른 무요소법과의 조합 방법 비교 연구 (A Comparative Study on Coupling of Element-free Galerkin Method and Infinite Element by IE's Shape Function)

  • 이상호;김명원;윤영철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.279-287
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    • 2003
  • This paper deals with a comparative study on coupling of Element-free Galerkin(EFG) method and Infinite Element(IE) by IE's shape function. In this study, mapped infinite elements(mapped IE) and decay function infinite elements(decay IE) are coupled with the EFG method. A coupling procedure of EFG-Mapped IE is much easier to be integrated than a coupled EFG-Decay IE. A coupled EFG-IE method used well-defined functions to preserve the continuity and linear consistency on the interface of the EFG region and IE region. Several benchmark problems are solved to verify the effectiveness and accuracy of the coupling algorithms by IE's shape function. The numerical results show that the developed algorithms work well for the elastic problems with infinite boundaries.

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Prediction of initiation time of corrosion in RC using meshless methods

  • Yao, Ling;Zhang, Lingling;Zhang, Ling;Li, Xiaolu
    • Computers and Concrete
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    • 제16권5호
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    • pp.669-682
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    • 2015
  • Degradation of reinforced concrete (RC) structures due to chloride penetration followed by reinforcement corrosion has been a serious problem in civil engineering for many years. The numerical simulation methods at present are mainly finite element method (FEM) and finite difference method (FDM), which are based on mesh. Mesh generation in engineering takes a long time. In the present article, the numerical solution of chloride transport in concrete is analyzed using radial point interpolation method (RPIM) and element-free Galerkin (EFG). They are all meshless methods. RPIM utilizes radial polynomial basis, whereas EFG uses the moving least-square approximation. A Galerkin weak form on global is used to attain the discrete equation, and four different numerical examples are presented. MQ function and appropriate parameters have been proposed in RPIM. Numerical simulation results are compared with those obtained from the finite element method (FEM) and analytical solutions. Two case of chloride transport in full saturated and unsaturated concrete are analyzed to test the practical applicability and performance of the RPIM and EFG. A good agreement is obtained among RPIM, EFG, and the experimental data. It indicates that RPIM and EFG are reliable meshless methods for prediction of chloride concentration in concrete structures.

폴리프로필렌 카보네이트/박리흑연 나노복합필름의 수분흡수 거동 (Water Sorption Behaviors of Poly(Propylene Carbonate)/Exfoliated Graphite Nanocomposite Films)

  • 김도완;김인수;서종철;한학수
    • 공업화학
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    • 제24권6호
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    • pp.621-627
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    • 2013
  • 친환경 소재인 폴리프로필렌카보네이트(PPC)를 포장소재로서 응용하기 위하여 가로세로비가 큰 박리흑연 EFG(exfoliated graphite)를 이용하여 함량을 달리한 6종류의 PPC/EFG 나노복합필름을 제조하였다. 제조한 나노복합필름의 수분흡수 거동을 gravimetric method를 이용하여 측정하였으며, 나노복합필름의 수분에 대한 화학적 친화성(chemical affinity)과 모폴로지(morphology) 변화를 이용하여 해석하였다. 필름 내로의 수분확산 거동은 박막의 불균일성에도 불구하고 Fickian diffusion model에 잘 부합하였으며, EFG의 함량이 증가할수록 수분 확산계수와 수분 흡수량은 $12.5{\times}10^{-10}cm^2sec^{-1}$에서 $7.2{\times}10^{-10}cm^2sec^{-1}$, 8.9 wt%에서 4.2 wt%로 각각 감소하였다. 이는 수분에 대한 PPC의 차단특성이 EFG의 도입에 따라 향상되는 것을 의미한다. 높은 가로세로비를 가진 EFG를 PPC에 도입함으로써 PPC/EFG 나노복합필름의 수분에 대한 우수한 차단성 특성 발현은 패키징분야를 포함한 차단성이 요구되는 분야로의 친환경 PPC 응용성이 클 것으로 기대된다. 한편, EFG의 도입효과를 극대화하기 위한 추가적인 EFG의 분산성 향상연구가 필요하다.

Element-free Galerkin 방법을 이용한 적응적 균열진전해석 (Adaptive Crack Propagation Analysis with the Element-free Galerkin Method)

  • 최창근;이계희;정흥진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.485-500
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    • 2000
  • 본 논문에서는 element-free Galerkin(EFG) 방법에 기반한 적응적 정적균열진전해석기법을 제시하였다. 균열진전 매단계마다 적응적해석을 수행함으로써 전체 해석의 일관성과 정밀성을 동시에 확보할 수 있었다. 균열진전과정에 있어서의 적응적해석은 산정된 오차지표에 따라 적분을 위한 격자구조에 따라 절점을 추가하고 소거하는 과정을 통해 구현되었다. 이 때 사용된 오차지표는 원 EFG해석결과 얻어진 응력과 절점응력을 다시 투영한 응력의 차에 의해 얻어졌다. 제안된 해석기법의 타당성과 효용성을 수치예제에 의해 검증하였다. 그 결과 제안된 해석기법이 균열진전해석시 효율적으로 적용될 수 있음을 보였다.

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Nonlinear aerostatic analysis of long-span suspension bridge by Element free Galerkin method

  • Zamiria, Golriz;Sabbagh-Yazdi, Saeed-Reza
    • Wind and Structures
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    • 제31권1호
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    • pp.75-84
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    • 2020
  • The aerostatic stability analysis of a long-span suspension bridge by the Element-free Galerkin (EFG) method is presented in this paper. Nonlinear effects due to wind structure interactions should be taken into account in determining the aerostatic behavior of long-span suspension bridges. The EFG method is applied to investigate torsional divergence of suspension bridges, based on both the three components of wind loads and nonlinearities of structural geometric. Since EFG methods, which are based on moving least-square (MLS) interpolation, require only nodal data, the description of the geometry of bridge structure and boundaries consist of defining a set of nodes. A numerical example involving the three-dimensional EFG model of a suspension bridge with a span length of 888m is presented to illustrate the performance and potential of this method. The results indicate that presented method can effectively be applied for modeling suspension bridge structure and the computed results obtained using present modeling strategy for nonlinear suspension bridge structure under wind flow are encouragingly acceptable.

EFG법에 의한 ${alpha}-Al_2O_3$ rod 형상단결정 성장에 관한 연구 (${alpha}-Al_2O_3$ rod shape single crystal growth by EFG method)

  • J.W. Han;J.T. Choi;Keun Ho Orr
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.190-198
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    • 1994
  • 자체 제작한 EFG 장치를 이용하여 ${alpha}-Al_2O_3$ rod 형태의 단결정을 육성하였다. EFG법의 원리를 연구하여 성장 조건을 수립하였고 성장한 단결정의 결함 voids, striation, 균열, 과 냉각 현상을 광학현미경으로 분석하였다.

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