• 제목/요약/키워드: Infinite boundary

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초기치를 갖는 비동질무한영역의 해석을 위한 비례경계무한요소법 (Infinite element for the scaled boundary analysis of initial valued non-homogeneous elastic half space)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.259-264
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    • 2007
  • In this paper, to analyze the initial valued non-homogeneous elastic half space by the scaled boundary analysis, the infinite element approach was introduced. The free surface of the initial valued non-homogeneous elastic half space was mode1ed as a circumferential direction of boundary scaled boundary coordinate. The infinite element was used to represent the infinite length of the free surface. The initial value of material property(elastic modulus) was considered by the combination of the position of the sealing center and the power function of the radial direction. By use of the mapping type infinite element, the consistent e1ements formulation could be available. The performance and the feasibility of proposed approach are examined by two numerical examples.

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개별요소와 경계요소 조합에 의한 무한 및 반무한 영역문제의 해석 (Coupled Distinct Element and Boundary Element Analysis of Problems Having Infinite or Semi-infinite Boundaries)

  • 허택녕;김문겸;황학주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.81-93
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    • 1992
  • 무한 및 반무한 경계조건을 가진 지하구조체에 대하여 개별요소법과 경계요소법을 조합하여 해석하는 방법을 제안하였다. 일반적으로 무한 또는 반무한 경계를 가지는 지하구조체의 문제에 있어서 응력집중부, 굴착면 혹은 불연속면이 발달되어 있는 영역을 개별요소로 모형화하고 무한 영역은 선형경계요소를 사용하여 모형화 하였다. 여기서, 선형경계요소에 의한 무한 및 반무한 영역의 고려는 Kelvin의 무한 영역, Melan의 반무한 영역에서의 해로 구성하였다. 효율적인 해석을 위하여 선형 경계요소법, 개별요소법, 개별요소와 경계요소 조합방법 등이 독립적으로 연구되었다. 연구된 각 방법에 근거하여 조합된 해석방법을 무한 및 반무한 문제에 적용하여 기존의 이론해석치와 비교하여 검증을 실시하고, 지하구조체에 적용하여 조합해석방법의 실용성을 보였다. 따라서, 지하구조체에 조합방법을 사용하면 지반의 불연속 조건과 경계조건에 따르는 구조물의 거동을 합리적으로 예측할 수 있으며, 개별요소와 경계요소의 장점을 살려 보다 합리적인 해석의 수행이 가능할 것으로 판단된다.

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초기값을 갖는 비동질무한영역의 해석을 위한 비례경계무한요소법 (Infinite Element for the Scaled Boundary Analysis of Initial Valued on-Homogeneous Elastic Half Space)

  • 이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.199-208
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    • 2008
  • 본 논문에서는 초기값을 갖는 비동질 반무한 평면문제를 비례경계유한요소법으로 해석하기 위하여 무한요소를 이 해석법에 도입하였다. 초기값을 갖는 반무한 평면의 자유면은 비례경계좌표계의 원주방향의 좌표를 이용하여 모델링하였고 무한요소는 이 자유면이 나타내는 무한한 영역을 모사하기 위해 사용되었다. 반무한 평면의 물성치(탄성계수)에 대한 초기값은 비례중심의 위치와 비례경계좌표계에서의 반지름 멱함수를 이용하여 나타내었다. 사상형 무한요소를 사용하여 일관된 정식화가 가능하였고, 제안된 해석법에 대한 적용성과 성능을 두 수치예제를 통하여 보였다.

지반-구조물 상호작용의 시간영역 해석을 위한 무한경계요소 (Infinite Boundary Elements for Soil-Structure Interaction Analysis in Time Domain)

  • 윤정방;최준성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.137-144
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    • 1994
  • In this study, a new procedure for solving 2-D dynamic problems of semi-infinite medium in time domain by boundary element method (BEM) is presented. Efficient modelling of the far field region, infinite boundary elements are introduced. The shape function of the infinite boundary element is a combination of decay functions and Laguerre functions. Though the present shape functions have been developed for the time domain analysis, they may be also applicable to the frequency domain analysis. Through the response analysis in a 2-D half space under a uniformly distributed dynamic load, it has been found that an excellent accuracy can be achieved compared with the analytical solution

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FINITE ELEMENT METHOD FOR SOLVING BOUNDARY CONTROL PROBLEM GOVERNED BY ELLIPTIC VARIATIONAL INEQUALITIES WITH AN INFINITE NUMBER OF VARIABLES

  • Ghada Ebrahim Mostafa
    • Nonlinear Functional Analysis and Applications
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    • 제28권3호
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    • pp.613-622
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    • 2023
  • In this paper, finite element method is applied to solve boundary control problem governed by elliptic variational inequality with an infinite number of variables. First, we introduce some important features of the finite element method, boundary control problem governed by elliptic variational inequalities with an infinite number of variables in the case of the control and observation are on the boundary is introduced. We prove the existence of the solution by using the augmented Lagrangian multipliers method. A triangular type finite element method is used.

해양구조물의 파력산정을 위한 3-차원 무한요소 (THREE-DIMENSIONAL INFINITE ELEMENTS FOR WAVE FORCE EVALUATION ON OFFSHORE STRUCTURES)

  • Park, Woo-Sun;Yoon, Chung-Bang;Pyun, Chong-Kun
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.8-14
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    • 1991
  • The finite element technique incorporating infinite elements is applied to analyzing the general three dimensional wave-structure interaction problems within the limits of linear wave theory. The hydrodynamic farces are assumed to be inertially dominated, and viscous effects are neglected. In order to analyze the corresponding boundary value problems efficiently, two types of elements are developed. One is the infinite element for modeling the radiation condition at infinity, and the other is the fictitious bottom boundary element for the case of deep water. To validate those elements, numerical analyses are performed for several floating structures. Comparisons with the results from culler available solution methods show that the present method incorporating tile infinite and the fictitious bottom boundary elements gives good results.

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반무한 다중 구조계의 비선형 유한요소 - 경계요소 해석 (Analysis of Multi-Layered Structural Systems Using Nonlinear Finite Elements-Boundary Elements)

  • 김문겸;장정범;이상도;황학주
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.58-64
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    • 1992
  • It is usual that underground structures are constructed within multi-layered medium. In this paper, an efficient numerical model ling of multi-layered structural systems is studied using coupled analysis of finite elements and boundary elements. The finite elements are applied to the area in which the material nonlinearity is dominated, and the boundary elements are applied to the far field area where the nonlinearity is relatively weak. In the boundary element model 1 ins of the multi-layered medium, fundamental solutions are restricted. Thus, methods which can utilize existing Kelvin and Melan solution are sought for the interior multi-layered domain problem and semi infinite domain problem. Interior domain problem which has piecewise homogeneous layers is analyzed using boundary elements with Kelvin solution; by discretizing each homogeneous subregion and applying compatibility and equilibrium conditions between interfaces. Semi-infinite domain problem is analyzed using boundary elements with Melan solution, by superposing unit stiffness matrices which are obtained for each layer by enemy method. Each methodology is verified by comparing its results which the results from the finite element analysis and it is concluded that coupled analysis using boundary elements and finite elements can be reasonable and efficient if the superposition technique is applied for the multi-layered semi-infinite domain problems.

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저투수성 매체 내 오염물질의 정확산과 역확산: 경계조건에 따른 용질이동 해석해의 소개 (Forward and Back Diffusion from Low Permeability Zone: A Review of Analytical Solutions with Different Boundary Conditions)

  • 김창민;양민준
    • 자원환경지질
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    • 제53권1호
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    • pp.99-110
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    • 2020
  • 국외에서는 DNAPL오염부지 정화처리 과정에서 오염된 저투수성 매체를 주요 관리대상으로 고려하며, 저투수성 매체로부터 역확산하는 오염물질과 대수층 오염 지속성에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 국내 지하수 분야에서는 관련 연구가 미비한 실정이기 때문에, 본 논문은 저투수성 매체에서 오염물질의 정확산 및 역확산 현상을 소개하고 대표적인 연구사례를 통해 그 중요성을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 저투수성 매체의 경계조건에 따른 6개의 정확산 및 역확산 시나리오와 각각의 시나리오에 사용된 해석해를 제시하였다. FI (forward diffusion into infinite domain)와 BI (back diffusion from infinite domain) 시나리오는 저투수성 매체의 깊이를 무한하게 가정한 경우, 정확산과 역확산 시나리오를 나타내며 과거 대다수의 저투수성 매체와 관련된 연구에서 사용되었다. 최근 연구에서는 저투수성 매체의 깊이를 유한하게 고려하고 있으며, 본 연구에서 사용한 유한 경계에서 정확산 시나리오는 FFN(forward diffusion into finite domain with no flux boundary), 역확산 시나리오는 BFN (back diffusion from finite domain with no flux boundary)이다. 또한 저투수성 매체 하부 경계를 통한 오염물질의 이동이 가능할 때 정확산 시나리오는 FFF (forward diffusion into finite domain with flux boundary), 역확산 시나리오는 BFF (back diffusion from finite domain with flux boundary)에 해당한다. 본 논문에서 제시한 시나리오와 해석해를 사용한 모델링은 저투수성 매체의 깊이 또는 오염 노출 기간 등의 현장 특성에 맞는 오염처리 공법을 선정하는데 기여할 수 있다. 또한 모델링 결과는 대수층의 정화 이후에도 역확산으로 발생하는 오염의 지속기간, 오염 정도 등의 정보를 제공함으로써 보다 효율적인 오염 정화처리에 기여할 것으로 사료된다.

Analysis of Three Dimensional Crack Growth by Using the Symmetric Galerkin Boundary Element Method

  • Kim, Tae-Soon;Park, Jai-Hak
    • International Journal of Safety
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    • 제2권1호
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    • pp.17-22
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    • 2003
  • In order to analyze general three dimensional cracks in an infinite body, the symmetric Galerkin boundary element method formulated by Li and Mear is used. A crack is modelled as distribution of displacement discontinuities, and the governing equation is formulated as singularity-reduced integral equations. With the proposed method several example problems for three dimensional cracks in an infinite solid, as well as their growth under fatigue, are solved and the accuracy and efficiency of the method are demonstrated.