• Title/Summary/Keyword: Method of Weighted Residual

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구조물의 시간에 따른 거동 해석을 위한 유한요소법에 기초한 단일 스텝 시간 범주들의 비교연구 (A Comparative Study on Single Time Schemes Based on the FEM for the Analysis of Structural Transient Problems)

  • 김우람;최윤대
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.957-964
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    • 2011
  • New time schemes based on the FEM were developed and their performances were tested with 2D wave equation. The least-squares and weighted residual methods are used to construct new time schemes based on traditional residual minimization method. To overcome some drawbacks that time schemes based on the least-squares and weighted residual methods have, ad-hoc method is considered to minimize residuals multiplied by others residuals as a new approach. And variational method is used to get necessary conditions of ad-hoc minimization. A-stability was chosen to check the stability of newly developed time schemes. Specific values of new time schemes are presented along with their numerical solutions which were compared with analytic solution.

가중평균 해석법을 이용한 래핑된 베어링강 어닐링재료의 깊이방향에 대한 잔류응력분포 측정 (Measurement of Residual Stress Distribution in the Depth Direction of Annealed Materials of Lapped Bearing Steel Using Weighted Averaging Analysis Method)

  • 한창석;이찬우
    • 한국재료학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.205-213
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    • 2023
  • This paper reports the results of an experimental examination using X-rays to test annealing materials for lapped bearing steel (STB2), to confirm the validity of the weighted averaging analysis method. The distribution behavior for the α𝜓-sin2𝜓 diagram and the presence or absence of differences in the peak method, half-value breadth method, and centroid method were investigated. When lapping the annealed bearing steel (STB2) material, a residual stress state with a non-directional steep gradient appeared in the surface layer, and it was found that the weighted averaging analysis method was effective. If there is a steep stress gradient, the sin2𝜓 diagram is curved and the diffraction intensity distribution curve becomes asymmetric, resulting in a difference between the peak method, half-value breadth method, and centroid method. This phenomenon was evident when the stress gradient was more than 2~3 kg/mm2/㎛. In this case, if the position of the diffraction line is determined using the centroid method and the weighted averaging analysis method is applied, the stress value on the surface and the stress gradient under the surface can be obtained more accurately. When the stress gradient becomes a problem, since the curvature of the sin2𝜓 diagram appears clearly in the region of sin2𝜓 > 0.5, it is necessary to increase the inclination angle 𝜓 as much as possible. In the case of a lapping layer, a more accurate value can be obtained by considering 𝜎3 in the weighted averaging analysis method. In an isotropic biaxial residual stress state, the presence or absence of 𝜎3 can be determined as the presence or absence of strain for sin2𝜓≈0.4.

하천제방의 누수탐사 및 누수량 평가에 관한 연구 (A Stud on the Estimation of Leakage and the probing Leakage in the River Bank)

  • 김경수;조기태
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.213-217
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    • 1999
  • 하천제방은 하천 수리 구조물 중 가장 중요한 구조물중의 하나이다. 하천제방의 붕괴는 재해발생의 직접적인 원인이 되기 때문에 하천제방의 내구성. 안정성은 중요한 요소이다. 제방붕괴의 원인은 홍수범람과 제방 누수를 둘 수 있다. 본 연구는 전기 비저항 탐사를 이용하여 제방누수를 탐사하고. 또 제방의 누수가 발생하였을 경우 weighted residual method를 이용하여 제방 누수량을 평가하였다. 본 연구의 대상유역은 섬진강 상류유역이며. 대상제방의 제원은 길이 300 m. 소단 2.0 m. 제방 폭 4.5 m. 높이 4 m 이다. 본 연구에서는 대상제방에서 전기 비저항 탐사를 이용하여 제방의 누수여부를 평가하였다. 그리고 누수가 발생하는 지점에서 weighted residual method를 이용하여 제방 누수량을 평가하였다. 그 결과 해당제방의 누수는 39~45 m. 80~90 m, 218~222 m. 214~250 m 지점에서 발생하였으며, 누수형상은 직사각형 및 다각형 등의 형상을 보였다. 그리고 이들 누수지점에서 누수량은 2.7$\times$$10^{-3}$ $\textrm{m}^3$/sec로 평가되었다.

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FINITE ELEMENT BASED FORMULATION OF THE LATTICE BOLTZMANN EQUATION

  • Jo, Jong-Chull;Roh, Kyung-Wan;Kwon, Young-W.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제41권5호
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    • pp.649-654
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    • 2009
  • The finite element based lattice Boltzmann method (FELBM) has been developed to model complex fluid domain shapes, which is essential for studying fluid-structure interaction problems in commercial nuclear power systems, for example. The present study addresses a new finite element formulation of the lattice Boltzmann equation using a general weighted residual technique. Among the weighted residual formulations, the collocation method, Galerkin method, and method of moments are used for finite element based Lattice Boltzmann solutions. Different finite element geometries, such as triangular, quadrilateral, and general six-sided solids, were used in this work. Some examples using the FELBM are studied. The results were compared with both analytical and computational fluid dynamics solutions.

심해용 압력용기에 대한 붕괴해석 (Collapse Analysis for Deep Sea Pressure Vessel)

  • 신장용;우종식
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권4호통권35호
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    • pp.82-97
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    • 1999
  • A deep sea vehicle must be designed to ensure its safety under ultra-high pressure circumstances. If a pressure housing of a deepsea vehicle is collapsed by ultra-high pressure, the deepsea vehicle may be lost. The objective of this paper is to introduce a design collapse pressure for the deep sea pressure vessel which is composed of one cylinder and two hemispheres. Especially the collapse pressure of hemispherical shell with a hole at top is analyzed by a variational approach (weighted residual method). And for the purpose of design, the salty factor of collapse pressure is presented which is analyzed by interpolation method.

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Ball-Bar를 이용한 NC Controller 성능 평가 연구 (A Study on the Performance Evaluation ofNe controller using Ball-Bar)

  • Shin, Chang-Ho;Lee, Eung-Suk;Suh, Suk-Hwan
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1033-1038
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    • 1995
  • NC 공작기계의 contour 운동 오차를 측정하기 위하여 사용되는 Ball-Bar에 의한 원호 보간 시험 데이터를 이용하여 NC controller의 성능을 평가 할 수 있는 S/W에 의한 방법을 제시한다. 본 논문에서 지금까지는 분석이 어려웠던 Masrer-Slave Changeover의 분석을 가능하게 하였으며, Ball-Bar로 부터 얻어지는 데이터를 Weighted Residual Method에 의한 종합적인 분석을 하였으며, 오차 원인별 비교를 위해 Eztra Sum of Squares Method를 도입하였다. 본 연구의 실제 적용을 위한 측정 및 분석 S/W를 개발하였으며, 결과적으로 NC controller의 성능평가에 유용함을 알 수 있었다. 무부하 조건에서의 Ball-Bar에 의한 분석 데이터와의 비교를 위하여 원형 시편을 가공하고, 진원도 측정 및 분석을 통하여 유사한 오차 pattern을 가짐을 알 수 있었다.

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원호보간시험에 의한 수치제어 공작기계의 운동오차원인 진단에 관한 연구 (Identification of motion error sources in NC machine tools by a circular interpolation test)

  • 홍성욱;신영재;이후상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.126-137
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    • 1993
  • This paper presents an efficient method for the identification of motion error sources in NC machine tools by making use of the circular interpolation test, which is often used in estimating the motion accuracy of NC machine tools. Mathematical formulae are described for motion errors due to various kinds of error sources. Two identification formulae are proposed: one is based on the frequency analysis and the other is formulated with the weithted residual method. Motion error signal is classified into two patterns, mean errors(mean of CW and CCW test signals from mean errors). The sources of the mean errors are identified by using the frequency analysis technique and the sources of the deviation errors by the weighted residual formulaltion. A menu driven, user oriented, computer program is written to realize the full steps of the proposed identificationprocedure. Then, the identification method is applied to two NC machine tools.

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스크린 콘텐츠 비디오의 압축을 위한 인접 화소의 가중 합을 이용한 적응적 Residual DPCM 기법 (Adaptive Residual DPCM using Weighted Linear Combination of Adjacent Residues in Screen Content Video Coding)

  • 강제원
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.782-785
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    • 2015
  • 그래픽스 등 컴퓨터로 합성한 영상을 일컫는 스크린 콘텐츠 비디오의 경우는 색대비가 높은 그래픽 요소로 인하여 예측 후에도 잔차 신호의 공간적 연관성이 여전히 높게 나타나므로 현 샘플의 가장 인접한 화소를 이용하는 residual differential pulse-code modulation (RDPCM) 기법을 효율적으로 적용할 수 있다. 본 논문에서는 잔차 신호의 주위 인접 화소의 가중 합으로 보다 정확한 예측의 RDPCM을 수행하는 부호화 기법을 제안한다. 각 가중 계수는 현재 잔차 신호의 인접 영역에서 왜곡 값에 L1 정규화를 포함한 비용함수를 최소화 하여 추정한다. 제안 기법은 스크린 콘텐츠 동영상 압축 참조 코덱 대비 약 3.1%의 부호화 성능 향상을 보인다.

종방향 진동해석에 비구조적 유한요소 적용 (Application of the Unstructured Finite Element to Longitudinal Vibration Analysis)

  • 김치경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 2006
  • 본 연구는 파 해석에 있어서 공간-시간 분할 개념을 도입하여 켈러킨 방법으로 해석하였다. 공간-시간 유한요소법은 오직 공간에 대해서만 분할하는 일반적인 유한요소법보다 간편하다. 비교적 큰 시간간격에 대해서 공간과 시간을 동시에 분할하는 방법을 제시하며 가중잔차법이 공간-시간 영역에서 유한요소 정식화에 이용되었다. 큰 시간 간격으로 인하여 문제의 해가 발산하는 경우가 동적인 문제에서 흔히 발생한다. 이러한 결점을 보완한 사각형 공간-시간 요소를 취하여 문제를 해석하고 해의 안정에 대해 기술하였다. 다수의 수치해석을 통하여 이 방법이 효과적 임을 알 수 있었다.

유한요소법을 이용한 level set 공식화의 해석 (FINITE ELEMENT ANALYSIS OF LEVEL SET FORMULATION)

  • 최형권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.223-227
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    • 2009
  • In the present study, a least square weighted residual method and Taylor-Galerkin method were formulated and tested for the discretization of the two hyperbolic type equations of level set method; advection and reinitialization equations. The two approaches were compared by solving a time reversed vortex flow and three-dimensional broken dam flow by employing a four-step splitting finite element method for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations. From the numerical experiments, it was shown that the least square method is more accurate and conservative than Taylor-Galerkin method and both methods are approximately first order accurate when both advection and reinitialization phase are involved in the evolution of free surface.

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