• Structural Engineering and Mechanics
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• 제18권6호
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• pp.807-829
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• 2004

The Element-Based Lagrangian Formulation of a 9-node resultant-stress shell element is presented for the isotropic and anisotropic composite material. The effect of the coupling term between the bending strain and displacement has been investigated in the warping problem. The strains, stresses and constitutive equations based on the natural co-ordinate have been used throughout the Element-Based Lagrangian Formulation of the present shell element which offers an advantage of easy implementation compared with the traditional Lagrangian Formulation. The element is free of both membrane and shear locking behavior by using the assumed natural strain method such that the element performs very well in thin shell problems. In composite plates and shells, the transverse shear stiffness is defined by an equilibrium approach instead of using the shear correction factor. The arc-length control method is used to trace complex equilibrium paths in thin shell applications. Several numerical analyses are presented and discussed in order to investigate the capabilities of the present shell element. The results showed very good agreement compared with well-established formulations in the literature.

• 산업경영시스템학회지
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• 제37권1호
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• pp.50-59
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• 2014

In this paper, we develop an efficient approach to solve a multiple-item budget-constraint newsboy problem with a reservation policy. A conventional approach for solving such problem utilizes an approximation for the evaluation of an inverse of a Gaussian cumulative density function when the argument of the function is small, and a heuristic method for finding an optimal Lagrangian multiplier. In contrast to the conventional approach, this paper proposes more accurate method of evaluating the function by using the normalization and an effective numerical integration method. We also propose an efficient way to find an optimal Lagrangian multiplier by proving that the equation for the budget-constraint is in fact a monotonically increasing function in the Lagrangian multiplier. Numerical examples are tested to show the performance of the proposed approach with emphases on the behaviors of the inverse of a Gaussian cumulative density function and the Lagrangian multiplier. By using sensitivity analysis of different budget constraints, we show that the reservation policy indeed provides greater expected profit than the classical model of not having the reservation policy.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.39-45
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• 2012

In the standard CFD code, Lagrangian-Eulerian method is very popular to simulate the liquid spray penetrating into gaseous phase. Though this method can give a simple solution and low computational cost, it have been reported that the Lagrangian spray models have numerical grid dependency, resulting in serious numerical errors. Many researches have shown the grid dependency arise from two sources. The first is due to unaccurate prediction of the droplet-gas relative velocity, and the second is that the probability of binary droplet collision is dependent on the grid resolution. In order to solve the grid dependency problem, the improved spray models are implemented in the KIVA-3V code in this study. For reducing the errors in predicting the relative velocity, the momentum gain from the gaseous phase to liquid particles were resolved according to the gas-jet theory. In addition, the advanced algorithm of the droplet collision modeling which surmounts the grid dependency problem was applied. Then, in order to validate the improved spray model, the computation is compared to the experimental results. By simultaneously regarding the momentum coupling and the droplet collision modeling, successful reduction of the numerical grid dependency could be accomplished in the simulation of the high-pressure injection diesel spray.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.108-116
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• 2009

유한요소법에 사용되어 효율적으로 파랑변형을 해석할 수 있는 (Legendre 보간 함수) 방법을 소개하였다. 고차의 보간함수를 사용하는 유한요소모형은 대부분이 Lagrangian 보간 함수를 사용한다. 이 경우, 적은 수의 요소를 사용하고도 정확한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있지만 결과를 얻기 위해 소요되는 시간이 증가한다는 단점이 있다. Mass lumping을 통하여 계산 시간을 절약할 수는 있지만 이 경우에는 해의 정확성이 떨어진다는 단점이 있어 정확도를 향상시키기 위하여 요소의 수를 증가시켜 다시 계산시간이 증대되는 문제가 생기게 된다. 본 연구에서 Lagrangian 보간 함수의 변형된 형태인 Legendre 보간함수에 수치적분을 사용하여 mass lumping을 수행한 것과 같이 대각 행렬을 만들어 시간 절약의 효과를 얻으면서도 정확도가 어느 정도 유지되는 방법을 소개하였다. Boussinesq 방정식을 이용한 다양한 수치 계산을 통하여 본 연구에서 제안하는 방법의 우수성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.169.4-169
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• 2001

Conventional methods to solve the nonlinear programming problem range from augmented Lagrangian methods to sequential quadratic programming (SQP) methods. NPSOL, which is a SQP code, has been widely used to solve various optimization problems but is still subject to many numerical problems such as convergence to local optima, difficulties in initialization and in handling non-smooth cost functions. Recently, many evolutionary methods have been developed for constrained optimization. Among them, CEALM (Co-Evolutionary Augmented Lagrangian Method) shows excellent performance in the following aspects: global optimization capability, low sensitivity to the initial parameter guessing, and excellent constraint handling capability due to the benefit of the augmented Lagrangian function. This algorithm is ...

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1851-1856
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• 2003

A new Lagrangian stochastic dispersion model is developed by combining the GLM(generalized Langevin model) and the elliptic relaxation method. Under the physically plausible assumptions a simple analytical solution of elliptic relaxation is obtained. To compare the performance of our model with other model, the statistics of particle velocity as well as concentration are investigated. Numerical simulation results show good agreement with available experimental data.

• 물과 미래
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• 제27권2호
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• pp.155-166
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• 1994

Eulerian-Lagrangian 방법을 이용하여 1차원 종확산방정식의 수치모형을 비교·분석하였다. 본 연구에서서 비교·분석한 모형은 지배방정식을 연산자 분리방법에 의해서 이송만을 지배하는 이송방정식과 확산만을 지배하는 확산방정식으로 분리한다. 이송방정식은 특성곡선을 따라서 유체입자를 추적하는 특성곡선법을 사용하여 해를 구하고, 그 결과를 고정된 Eulerian 격자상에 보간하였고, 확산방정식은 상기 고정격자상에서 Crank-Nicholson 유한차분법을 사용하여 해를 구하였다. 이송방정식의 풀이에서 다양한 보간방법이 적용되었는데, 일반적으로 Hermite 보간다항식을 사용한 경우가 Lagrange 보간다항식을 사용한 경우보다 수치확산 및 수치진동 등의 오차를 최소화할 수 있어서 더욱 우수한 것으로 밝혀졌다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.269-272
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• 2008

매우 짧은 시간동안 큰 압력을 유발하는 폭발하중은 지형적인 조건 및 대기조건, 장약량과 구조물의 위치 및 형상에 따라 상이하게 발생된다. 그러므로 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 작용하는 정밀한 폭발하중의 전파해석을 위해, Arbitrary Lagrangian-Eulerian기법을 적용한 대기 및 폭발물의 모델을 통해 복합적인 폭발파를 구현하고 구조물의 동적재료 특성을 고려하여 대기-구조물의 통합모델 해석기법을 제안하였다. 또한 대기-구조물의 통합모델 해석기법의 검증을 위하여 폭발하중을 받는 철근콘크리트 구조물의 폭발실험결과와 비교함으로써 제안된 해석기법의 타당성을 검증하였다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권4호
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• pp.233-242
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• 2007

We performed a numerical investigation to find out the optimal choice of the spatial discretization in the distributed-Lagrangian-multiplier/fictitious-domain (DLM/FD) method for the solid/fluid interaction problem. The elastic solid bar attached on the bottom in a pressure-driven channel flow of a Newtonian fluid was selected as a model problem. Our formulation is based on the scheme of Yu (2005) for the interaction between flexible bodies and fluid. A fixed regular rectangular discretization was applied for the description of solid and fluid domain by using the fictitious domain concept. The hydrodynamic interaction between solid and fluid was treated implicitly by the distributed Lagrangian multiplier method. Considering a simplified problem of the Stokes flow and the linearized elasticity, two numerical factors were investigated to clarify their effects and to find the optimum condition: the distribution of Lagrangian multipliers and the solid/fluid interfacial condition. The robustness of this method was verified through the mesh convergence and a pseudo-time step test. We found that the fluid stress in a fictitious solid domain can be neglected and that the Lagrangian multipliers are better to be applied on the entire solid domain. These results will be used to extend our study to systems of elastic particle in the Stokes flow, and of particles in the viscoelastic fluid.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.895-906
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• 2014

대수심 부유 구조물의 하부기초 기술 중 하나인 dynamically penetration anchor (DPA 또는 흔히 torpedo anchor로 칭함)의 거동특성을 시험결과 및 수치 해석적 접근을 통해 분석하였다. 기존의 유한요소 해석기법으로는 이러한 대수심 anchor 구조물의 거동 특성을 적절히 모사하기 어렵기 때문에 본 연구에서는 이러한 부분을 해결하기 위해 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) 법을 통해 지반-구조물 사이에서 발생하는 메쉬(mesh)의 distortion 현상 및 경계조건 등의 문제점을 대변형의 관점에서 해결하고자 하였다. 실측치와의 비교를 통해, CEL 기법의 타당성을 검증하였고, 그 결과 본 연구에서 적용한 CEL 기법이 기존 유한요소 기술로는 구현이 불가능한 대수심 anchoring system의 자유낙하에 의한 전반적인 거동 및 지반의 변형특성을 적절히 예측함을 알 수 있었다. 또한 검증된 기법을 바탕으로 dynamic anchor의 거동에 영향을 주는 여러 요소들에 대한 매개변수 연구를 추가로 수행하였다.