• 제목/요약/키워드: Finite Element Method : 유한요소해법

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유한요소법(有限要素法)에 있어서의 비대칭(非對稱) 소행렬방정식(疎行列方程式)의 조합(組合)과 해법(解法) (Assembling and Analyzing Method of Non-symmetric Sparse Matrix Equation in FEM)

  • 신흥교;김상길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.862-864
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    • 2001
  • In this paper, we developed the algorithm for assembling and iterative numerical analyzing of non-symmetric sparse matrix equation in finite element method. Developed program in this study is applicable and very useful to analyze the electromagnetic characteristics of the electric machinery considered with the movement of the secondary.

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In-wheel 전동기의 열 등가회로 해석 및 유한요소해법을 이용한 열해석 (Thermal Analysis using Thermal Equivalent Circuit Analysis and Finite Element Method of In-wheel Motor)

  • 김규섭;이병화;홍정표;남혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.941-942
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    • 2011
  • A thermal equivalent circuit of IPMSM considering eddy current loss of PM and core loss of rotor is proposed. This thermal equivalent model is represented by the thermal resistances and thermal capacitances. In order to determine the factor of each parameter, a heating test is processed. Additionally, the eddy current loss of PM is calculated by a transient 3D finite element analysis. Finally, this thermal equivalent model is verified by a temperature test in a 25kW 12-pole/18-slot IPMSM with varying load.

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인공송신원 전자탐사 자료의 효율적인 3차원 모델링 (Efficient 3D Modeling of CSEM Data)

  • 정용현;손정술;이태종
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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    • pp.75-80
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    • 2009
  • 유한요소법을 이용한 3차원 모델링은 모형에 대한 기하학적 유연성에도 불구하고 대형 연립방정식에 대한 계산이 필요하여 실용성에는 많은 제약이 있었다. 본 연구에서는 최근 컴퓨터와 수치해석기술을 바탕으로 직접해법과 반복해법을 선택적으로 사용한 효율적인 유한요소 3차원 모델링을 구현하였다. 직접해법인 PARDISO는 멀티코어 계산환경에서 병렬 연산을 이용하여 계산속도를 현저히 감소시킬 수 있었고 특히 단딜 주파수 다중 송신의 계산에서 최대의 계산효율을 보였다. 소규모 메모리 환경에서는 BiCGSTAB(1)이 다른 반복해법들에 비해 빠르고 안정적으로 수치해를 계산하였다. 효율적인 3차원 모델링은 주어진 문제와 상황에 적합한 해법을 선택적으로 사용함으로써 가능하다. 모델링에는 다양한 형태의 인공송신원이 고려되어 있으며 향후 3차원 역산의 효율적인 엔진으로 활용할 수 있다.

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원기둥 압축 시험을 통한 소재의 물성치 평가에 관한 연구 (A Study on the Determination of Material Property by Cylinder Compression Test)

  • 차도성;최홍석;김낙수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권9호
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    • pp.1049-1061
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    • 2006
  • In the study, the flow stress of material and friction condition were determined by using the cylinder compression test and numerical method. We proposed the flow stress equation including the initial yield strength to predict it from the upper bound method. The upper bound technique uses the velocity field which includes two unknowns to effectively express bulging. Also, inverse engineering technique uses the object function to minimize area enclosed by load-stroke curve. The friction factor is determined from the radius of curvature of the barrel by cylinder compression test. Flow stress and initial yield strength predicted from the above techniques are verified through the finite element simulation.

접촉면에서 모든 적합조건을 만족시키는 동적인 접촉현상의 해법 (Dynamic Contact Analysis Satisfying All the Compatibility Conditions on the Contact Surface)

  • 이기수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.1243-1250
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    • 1995
  • For the numerical solution of frictional dynamic contact problems, correct contact points and displacements are determined by iteratively reducing the displacement error vector monotonically toward zero And spurious oscillations are prevented from the solution by enforcing the velocity and acceleration compatibilities of the contact points with the corresponding error vectors. Numerical simulations are conducted to demonstrate the accuracy of the solution and the necessity of the velocity and acceleration compatibilities on the contact surface.

P2P1/P1P1 유한요소 공식을 이용한 비압축성 Navier-Stokes 방정식의 분리 해법에 대한 연구 (STUDY ON THE SPLITTING ALGORITHMSOF THE INCOMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS USING P1P1/P2P1 FINITE ELEMENT FORMULATION)

  • 조명환;최형권;유정열;박재인
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.117-124
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    • 2005
  • Splitting algorithms of the incompressible Navier-Stokes equations using P1P1/P2P1 finite element formulation are newly proposed. P1P1 formulation allocates velocity and pressure at the same nodes, while P2P1 formulation allocates pressure only at the vertex nodes and velocity at both the vertex and mid nodes. For comparison of the elapsed time and accuracy of the two methods, they have been applied to the well-known benchmark problems. The three cases chosen are the two-dimensional steady and unsteady flows around a fixed cylinder, decaying vortex, and impinging slot jet. It is shown that the proposed P2P1 semi-splitting method performs better than the conventional P1P1 splitting method in terms of both accuracy and computation time.

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등가강성요소 모델을 이용한 AFM 마이크로캔틸레버의 진동해석 (Vibration Analysis of AFM Microcantilevers Using an Equivalent Stiffness Element Model)

  • 한동희;김일광;이수일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.461-466
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    • 2015
  • 원자현미경(AFM)은 마이크로캔틸레버 끝단의 팁이 시료에 다가갈 때 발생하는 팁과 시료 표면 사이의 상호작용을 이용하여 시료의 다양한 특성들을 찾아내는 매우 유용한 도구이다. 본 논문에서는 이러한 AFM 마이크로캔틸레버의 팁과 시료 사이의 상호작용력을 비선형 스프링을 이용하여 동일한 강성을 갖는 요소로 모델링 하였고 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 적합직교분해법을 이용하여 분석함으로써 AFM 마이크로캔틸레버의 복잡한 동적 특성을 파악하였으며 이를 같은 방법으로 분석한 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 팁과 시료 사이의 상호작용력을 효과적으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시하였으며 이러한 상호작용력으로 인해 고차모드의 영향이 증가함을 확인하였다.

초공동 운동체 구조물의 동적 불안정성 연구 (The Study of Dynamic Instability of Supercavitating Shell Structures)

  • 김승조;변완일;장채규;조진연
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.469-471
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    • 2010
  • 초공동 수중 운동체의 구조물은 수중 운동 시에 유동 마찰에 의해 생성되는 높은 축 방향 하중과 추력의 조합에 의해 좌굴 현상이 발생하게 되며, 이는 구조물의 손상과 연결된다. 따라서 운용하고자 하는 수동 운동체의 속도 범위에서 이러한 좌굴이 발생되지 않도록 구조 설계가 요구되며, 이는 유한요소 해석을 이용한 정적 및 동적 좌굴 해석으로 좌굴 예측이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 좌굴 해석을 위한 기초적인 소개와 유한요소 좌굴 해석에 필요한 고유치 해법을 소개하고, 좌굴 해석에 앞서 고유치 해법을 통한 고유 진동수 및 모드 형상을 DIAMOND/IPSAP 프로그램을 통해 예측하여 보았다.

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열간 압연 공정의 신근사해법 (An Approximate Analysis of Host Strip Rolling-a New Approach)

  • 전만수;강윤호;황상무
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1155-1165
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    • 1990
  • 본 연구에서는 롤압력과 롤토크를 예측하는 새로운 방법이 제시된다. 이 방 법은 롤 간극에서의 자세한 변형도속도의 분포를 예측할 수 있으며, 특히 롤압력과 롤 토크의 계산에 필요한 유동응력 분포도 계산할 수 있다. 이 방법을 이용하여 압연조 건과 재료성질이 롤압력, 압하력, 롤토그 등에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 이 방법에 의해서 예측된 결과를 참고문헌과 포항제철의 공정 데이터로부터 발췌한 실험 데이터와 비교하였으며, 유한요소 해석결과와도 비교하였다.

유연한 구조물의 공간전파에 관한 해석적 해법 (Analytic Solution to the Spatial Propagation of the Flexible Structures)

  • 석진영;정은태;김유단
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권12호
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    • pp.2040-2047
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    • 2001
  • In this paper, a singularity problem of the state transition matrix is investigated in the spatial propagation when the spatial matrix differential equation is constructed via time finite element analysis. A parametric study shows that the degree of singularity of the state transition matrix depends on the degree of flexibility of the structures. As an alternative to avoid the numerical problems due to the singularity, an analytic solution fur spatial propagation of the flexible structures is proposed. In the proposed method, the spatial properties of the structure are analytically expressed by a combination of transcendental functions. The analytic solution serves fast and accurate results by eliminating the possibility of the error accumulation caused by the boundary condition. Several numerical examples are shown to validate the effectiveness of the proposed methods.