• 제목/요약/키워드: Integrals

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계층적 $C^0$ - 요소에 의한 보강판의 p-Version 유한요소 모델 (p-Version Finite Element Model of Stiffened Plates by Hierarchic $C^0$-Element)

  • 홍종현;우광성;신영식
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.33-45
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    • 1996
  • 전단변형을 고려한 보강재요소를 p-version 유한요소법을 사용하여 정식화 하였다. 적분형 르장드르 다항식으로부터 유도된 계층적 C/sup 0/-형상함수를 5자유도를 갖는 보강재와 평판요소의 조립강성도 행렬을 정의하는데 사용하였다. 보강재와 평판의 접속부에서 변위의 적합성을 만족시키기 위해 적절한 좌표변환행렬을 사용하여 국부좌표계에서 정의된 보강재의 강성도 행렬을 기준좌표계인 평판의 좌표계로 변환시켰다. 평판의 기준좌표계에 대한 보강재의 방향과 편심효과를 설명할 수 있는 변환행렬이 평판과 보강재의 접속부에서의 국부적인 거동과 합성구조로 된 보강판에서 평판과 보강재가 감당하는 상대적인 강도 분담을 파악하기 위해 사용되었다. p-version 유한요소법에 의한 결과를 기존의 연구결과와 비교하였으며, 특히 h-version유한요소해석 프로그램인 MICROFEAP-II의 결과를 비교하였다.

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p-수렴 부분층별모델에 의한 일변균열판의 패치재료 및 기하형상에 따른 응력확대계수 (Stress Intensity Factor of Single Edge Cracked Plates Considering Materials and Geometry of Patch by p-Convergent Partial Layerwise Model)

  • 안현지;안재석;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.191-198
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    • 2010
  • 이 연구에서는 접착패치보강의 서로 다른 형태 즉, 패치와 접착제의 재료, 크기, 두께 뿐만 아니라 일면보강 또는 양면보강에 따른 일변균열판의 응력감소에 대한 연구가 수행되었다. 수치해석 도구로는 p-수렴 부분층별 모델이 사용되었다. 이 모델의 면내 변위는 구간별 연속인 선형변화로 가정하였고, 두께방향으로의 면외 변위는 일정한 상수로 가정하여 적용하였다. 변위장의 정의는 적분형 르장드르 다항식을 적용하였고, 수치적분은 별도의 외삽법 없이 각 층별의 절점에서 발생하는 적분값을 바로 얻을 수 있는 가우스-로바토 적분법을 사용 하였다. 또, 에너지 방출률법을 사용하여 응력확대계수를 산출하였다. 수치예제를 통해 제안된 모델의 정확도는 물론이고 접착패치 보강형태에 따라 변화되는 무차원 응력확대계수와 처짐의 항으로 응력감소 효과를 분석하였다.

다중모델 해석을 위한 부분층별-등가단층 결합요소 (Partial Layerwise-to-ESL Coupling Elements for Multiple Model Analysis)

  • 신영식;우광성;안재석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • 이 논문에서는 복합재료 적층판 해석을 위해 등가단층요소와 부분-선형 층별 적층요소를 서로 연계시킨 결합요소를 제안하였다. 등가단층요소는 퇴화 쉘요소에 의해 정식화되었으며, 반면에 부분-선형 층별요소의 경우 면내변위는 부분적 선형변화로, 두께방향으로의 면외변위는 일정하다고 가정하였다. 제안된 유한요소모델은 p-수렴방식에 기초를 두고 있다. 변위장 보간을 위해 적분형 르장드르 다항식이, 수치적분을 수행하기 위해서는 가우스-로바토 적분을 각각 채택하였다. 이 연구에서는 주로 p-수렴 결합요소의 검증을 위해 다양한 형태의 유한요소 다중모델에 대해 안정된 수치해석값을 보여주는 지에 초점을 두었다. 채택한 예제는 정해를 쉽게 알고 있는 단순한 문제로 인장력을 받는 평판 또는 연직하중을 받는 캔틸레버보에 적용하여 제안된 요소의 성능을 평가하였다.

3차원 계층적 육면체 고체요소에 의한 p-적응적 해석 (p-Adaptive Analysis by Three Dimensional Hierarchical Hexahedral Solid Element)

  • 우광성;조준형;신영식
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.81-90
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    • 2008
  • 이 논문에서는 적분형 르장드르 다항식을 사용한 3차원 계층적 고체요소의 유한요소 정식화를 보여준다. 제안하는 육면체 고체요소는 절점, 변, 면, 그리고 내부모우드를 포함한은 4개의 서로 다른 모우드로 구성되어 있다. 영에너지 모우드와 일정변형률 조건을 확인하기 위해 고유치 시험과 조각시험이 수행되었다. 여기에 추가되어, 적응적 p-유한요소해석을 위해 유한요소해석으로부터 구한 후처리 응력값의 평활화에 기초를 둔 사후오차평가 기법이 연구된다. 자유도가 증가함에 따라 수렴속도측면에서 균등 p-분배와 불균등 p-분배에 의한 유한요소해의 차이점이 비교된다. 제안된 요소의 성능을 보이기 위해 간단한 캔틸레버보가 테스트되었다.

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응력확대계수와 J-적분 결정을 위한 코스틱스방법의 실험조건에 관한 연구 (Revisit on Experimental Conditions in Determination of Stress Intensity Factor and the J-Integral Using the Methods of Caustics)

  • 이억섭;조종두;홍성경
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권9호
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    • pp.2331-2338
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    • 1994
  • Experimental conditions of the optical shadow methods of caustics for measurement of the stress intensity factor and the J-integral in various materials(polycarbonate, PMMA, Al 5586D) are investigated. The necessary experimental requirements toe determine accurate values of the stress intensity factors and the J-integrals are described. The ratio of $r_o$ (radius of initial curve) to $r_p$ (plastic zone size) is selected as a parameter to verify the experimental limitation of the method of caustics in determination of fracture parameters. In this study, transmission caustics method was used for compact tension specimens made of polycarbonate and PMMA. while reflection caustics method was applied to c-shaped tension specimen made of Al 5586D. The appropriate ranges of $r_o/r_p$ tp determine accurate values of stress intensity factors were found to be 1.5~1.8. Existing experimental results have been obtained mainly by changing $r_p$ with different loads in $r_o/r_p$. However, in this study we could obtain varying $K_{caus}/K_{th}$ over the wide range of $r_o/r_p$ at fixed load conditions with newly designed optical arrangement. Thus, we could find the range in which theoretical and experimental results agree well each other by changing $r_o$ values only. In Al 5586D specimen, experimental caustics were located inside of the plastic zone, and $K_{caus}/K_{th}$ were found to be not unity in this range. It is found that $J_{caus}/J_{th}=1{\;}with{\;}r_o/t{\geq}0.8$ and the experimental plastic zone includes the contours of caustics.

휨을 받는 두꺼운 균열판의 전단변형을 고려한 p-Version 유한요소모델 (p-Version Finite Element Model of Cracked Thick Plates Including Shear Deformation under Flexure)

  • 이채규;우광성;신영식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1289-1298
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    • 1994
  • 휨거동을 받는 두꺼운 균열판의 응력확대계수를 산정할 수 있는 새로운 p-version 균열모델이 제시되었다. 제안된 모델에서는 고차이론과 전단변형을 고려할 수 있는 $C^{\circ}$-평판요소가 사용되었다. 임의의 변위장은 적분형 르장드르 다항식에 의해 정의되는데 이 다항식은 기본 모우드, 주변 모우드와 내부 모우드으로 구성되어 있다. 컴퓨터 프로그램에는 최고 10차까지의 적분형 르장드르 함수를 자유스럽게 사용할 수 있게 하였으며 응력확대계수는 가상균열전진법에 의해 계산되었다. 본 연구에서는 평판의 두께와 폭에 대한 균열진전길이의 변화와 경계조건의 변화에 따른 응력확대계수의 영향이 조사되었으며 모멘트 하중을 재하받는 균열판과 균열이 없는 평판의 해석이 기존의 문헌에 발표된 이론값과 유한요소해석 결과와 비교되어 높은 정확도를 보여주고 있다.

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Chirp 신호를 이용한 해저퇴적층의 음향학적 특성 역산 (Inversion of Acoustical Properties of Sedimentary Layers from Chirp Sonar Signals)

  • 박철수;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.32-41
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    • 1999
  • 본 논문은 chirp신호와 두 개의 근거리 청음기를 이용한 해저퇴적층의 음향학적 특성치 역산기법을 제시한다. 역산문제를 확률론적 모델로 정식화하고, 역산의 해를 역산인자의 a priori분포와 유사도함수의 곱으로 표현되는a posteriori 확률분포로 정의하였다. 퇴적층의 음속과 층두께의 a priori정보를 파형 매칭 기법으로 추정한 후 다수의 퇴적층이 존재하는 환경모델을 부분퇴적층모델로 치환하고, 계측신호와 모의신호의 L₂노음을 이용하여 정의된 목적함수에 대해 반복적인 유전자알고리즘 탐색을 수행하여 탐색공간의 축소로 인한 탐색효율과 결과의 향상을 얻었다. A posteriori 확률분포의 다중적분의 형태로 정의되는 인자의 주변확률분포와 평균의 추정은 유전자알고리즘의 탐색과정에서 선택된 탐색점들을 이용하여 수행되었다. 제시된 역산기법의 검증을 위해 두 가지 퇴적층 환경모델을 설정하고 잡음을 첨가한 합성신호에 대해 역산기법을 적용하여 역산해를 추정하였고 역산결과로부터 본 역산기법의 유용성을 확인하였다.

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Sign Method를 이용한 쯔나미파의 모의실험 - 동해에서의 적용 - (Tsunami wave Simulation y Sign Method - Its application in the East Sea -)

  • 정종률;김성대
    • 한국해양학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.192-201
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    • 1993
  • 쯔나미파에 의한 피해를 줄이기 위해서는 쯔나미파를 재현할 수 있는 방법의 개발 이 필요하다. 본 논문에서는 Sign Method를 도입하여 검조기에 기록된 쯔나미파를 분 석하고 재현해 봄으로써, 쯔나미파 분석에서의 Sign Method의 사용가능성을 검토하였 다. 쯔나미파의 시계열자료 Y(t)는 각 쯔나미의 발생특징을 반영하는 함수인 source evolution function E(t')와 파가 전파되는 지역의 특징을 나타내는 함수인 wave propagation function K9t-t')의 convolution 적분에 의해 나타낼 수 있다. Y(t)=.int. E(t')K(t-t')dt' 일본의 6개 지점과 한국의 9개 지점에서 기록된 1940년, 1964년, 1983년의 쯔나미파를 분석하여 sourve function 들과 wave function들을 구하 고, 두 함수를 이용하여 기록자료도 재현해 보았다. 우리 나라 동해안처럼 쯔나미의 진원지로부터 멀리 위치한 지역에서는 Sign Metho가 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 또한, 기록되지 않은 쯔나미파도 인접지점의 source function 과 다른 시기의 쯔나미 에 대한 wave function을 이용하여 추정할 수 있다.

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계층적 축대칭요소에 의한 P-version모델 (P-Version Model Based on Hierarchical Axisymmetric Element)

  • 우광성;장용채;정우성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4_1호
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    • pp.67-76
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    • 1992
  • 축대칭(軸對稱) 선형강성(線形彈性) 응력해석을 위해 p-version 유한요소법에 기초한 계층적(階層的) 정식화 과정이 제안되었다. 이 방식은 적분형 르장드르 다항식을 사용하여 절점좌표값을 갖지 않는 절점을 추가하여 형상함수의 조합형태로 변위함수(變位)를 근사시키는 방법이다. 형상함수(形狀函數)가 계층적 성질을 갖기 때문에 강성도(剛性度)행렬과 하중벡터도 계층적이 된다. 본 연구에서 제안된 요소(要所)의 장점(長點)은 다음과 같다. 첫째, 개선된 수치연산의 효율성이며 둘째, 요소간에 서로 다른 차수(次數)의 형상함수를 사용할 수 있고 셋째, p-세분화를 할 때 저차(低次)일 때 계산된 값을 그대로 사용할 수 있다. 수치예제를 통해 제안된 요소의 정확도(正確度), 효율성(效率性), 모델링의 간편성(簡便性), 적용성(適用性) 및 변위와 응력 그리고 에너지 Norm등을 사용하여 그 우월성을 입증하고 있다. 몇 가지 예제의 해석결과는 이미 발표된 논문과 아울러 해석적 방법에 의한 결과와 비교되었다.

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CHANGE OF SCALE FORMULAS FOR A GENERALIZED CONDITIONAL WIENER INTEGRAL

  • Cho, Dong Hyun;Yoo, Il
    • 대한수학회보
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    • 제53권5호
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    • pp.1531-1548
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    • 2016
  • Let C[0, t] denote the space of real-valued continuous functions on [0, t] and define a random vector $Z_n:C[0,t]{\rightarrow}\mathbb{R}^n$ by $Z_n(x)=(\int_{0}^{t_1}h(s)dx(s),{\ldots},\int_{0}^{t_n}h(s)dx(s))$, where 0 < $t_1$ < ${\cdots}$ < $ t_n=t$ is a partition of [0, t] and $h{\in}L_2[0,t]$ with $h{\neq}0$ a.e. Using a simple formula for a conditional expectation on C[0, t] with $Z_n$, we evaluate a generalized analytic conditional Wiener integral of the function $G_r(x)=F(x){\Psi}(\int_{0}^{t}v_1(s)dx(s),{\ldots},\int_{0}^{t}v_r(s)dx(s))$ for F in a Banach algebra and for ${\Psi}=f+{\phi}$ which need not be bounded or continuous, where $f{\in}L_p(\mathbb{R}^r)(1{\leq}p{\leq}{\infty})$, {$v_1,{\ldots},v_r$} is an orthonormal subset of $L_2[0,t]$ and ${\phi}$ is the Fourier transform of a measure of bounded variation over $\mathbb{R}^r$. Finally we establish various change of scale transformations for the generalized analytic conditional Wiener integrals of $G_r$ with the conditioning function $Z_n$.