• 제목/요약/키워드: Method of Weighted Residual

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고차(高次) 판(板) 사각형(四角形) 유한요소(有限要素) (Higher Order Quadrilateral Plate Bending Finite Element)

  • 신영식;신현묵;김명철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.25-32
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    • 1988
  • 본 연구에서는 8절점 28자유도를 갖는 사각형 고차 판 유한 요소를 면내고차 변위를 고려하여 3차원 연속체로부터 유도하였다. 요소매트릭스들은 판의 운동방정식으로부터 Galerkin 가중잔차법으로 유도하고 감차적분을 수행하여 구하였다. 고차 판 유한요소를 이용하여 판의 처짐해석과 자유진동해석을 수행한 결과 판의 두께와 경게조건에 관계없이 매우 정확한 결과를 나타내었다.

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전류 벡터 포텐셜을 이용한 와류분포의 유한요소 해석에 관한 연구 (A Study on the finite Element Analysis of Eddy Current Distributions using Current Vector Potential)

  • 임달호;김민수;신흥교
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권12호
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    • pp.839-846
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    • 1988
  • 전기기기의 와류분포를 해석하고자 항때 자기벡터포텐셜을 이용한 2차원적 해석법을 적용하면 해석영성내의 와류의 크기는 구할수 있지만 그 분포 양상은 알 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전류 벡터포텐셜을 도입하여 지배방정식을 유도하였으며 이에 유한요소법을 적용하여 2차원적 와류분포해석을 시도하였다. 그리도 시간술분항의 취급에는 시간영성가중계산법을 적용하였으며 이에 따른 알고리즘을 도출하였다. 또한 위에 방법을 해석해가 좌우하는 모델 및 와류에 의해 구동토오크가 발생하는 군상적산전력계 의 알루미늄 원판에 적용하여 해석한 결과 그 타당성 및 유용성을 입증할 수 있었다.

확장형 Boussinesq 방정식의 유한요소모형 개발 (Development of Finite Element Method for the Extended Boussinesq Equations)

  • 우승범;최영광;윤병일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권3호
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    • pp.133-141
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    • 2007
  • 장파와 단파의 거동을 동시에 모의할 수 있는 확장형 Boussinesq 방정식에 대한 유한요소모형을 개발하였다. 3차 공간 미분항을 처리하기 위한 추가변수를 도입하고 Galerkin 가중잔차방법을 적용하여 모형을 수립하였으며, 시간적분방법으로 Adams-Bashforth-Moulton Predictor Corrector 기법을 적용하여 비물리적인 수치분산이나 수치소산 현상을 줄일 수 있도록 하였다. 이 개발된 모형을 검증하기 위해 고립파가 전파하는 문제에 적용을 하였다. 개발된 모형을 적용한 결과 이론해 또는 수리실험 결과에 매우 양호한 일치를 보였다.

전단변형(剪斷變形)과 회전관성(回轉慣性)을 고려(考慮)한 Timoshenko 보의 자유진동(自由振動) 해석(解析) (Free Vibration Analysis of a Degenerated Timoshenko Beam Including the Effect of Shear Deformation and Rotatory Inertia)

  • 변동균;신영식;장종탁
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.109-122
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 전단변형(剪斷變形)(Shear deformation)과 회전관성(回轉慣性)(Rotatory inertia)의 영향(影響)을 고려(考慮)한 4절점(節點) 8자유도(自由度)를 갖는 Timoshenko 보 요소(要素)(TB4)를 3차원(次元) 연속체(連續體)로부터 유도(誘導)하고 있다. TB4보 요소(要素)는 3차(次) 보간함수(補間凾數)(Interpolation function)로 표시(表示)되는 연직(鉛直)처짐(Transverse deflection) W와 평면회전(平面回轉)(Plane rotation) ${\theta}$를 절점(節點)의 자유도(自由度)로 취(取)하고 있다. TB4요소(要素)의 강도(剛度)매트릭스와 질량(質量)매트릭스는 보의 운동방정식(運動方程式)을 Galerkin 가중잔차법(加重殘差法)(Weighted residual method)으로 Discretization하여 3개(個)의 Gauss점(點)을 이용(利用)한 RSI(Reduced shear integration)기법(技法)에 의한 수치적분(數値積分)으로 구해진다. TB4보 요소(要素)의 정확성(正確性)과 수감상태(收歛狀態)를 고찰(考察)하기 위하여 여러 가지 예제(例題)를 해석(解析)한 결과(結果), 보의 L/h 비(比)에 관계없이 보의 정적해석(靜的解析)(Static analysis)이라 자유진동해석(自由振動解析)(Free vibration analysis)에 있어서 TB4보 요소(要素)는 다른 Timoshenko보 요소(要素)들 보다 월등(越等)히 우수(優秀)한 정확도(正確度)와 수감현상(收歛現象)을 보여 주고 있다.

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Instability analysis of viscoelastic CNTs surrounded by a thermo-elastic foundation

  • Amir, Saeed;Khani, Mehdi;Shajari, Ali Reza;Dashti, Pedram
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권2호
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    • pp.171-180
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    • 2017
  • Static and dynamic instability of a viscoelastic carbon nanotube (CNT) embedded on a thermo-elastic foundation are investigated, in this research. The CNT is modeled based on Euler-Bernoulli beam (EBB) and nonlocal small scale elasticity theory is utilized to analyze the structure. Governing equations of the system are derived using Hamilton's principle and differential quadrature (DQ) method is applied to solve the partial differential equations. The effects of variable axial load and diverse boundary conditions on static/vibration instability are studied. To verify the result of the DQ method, the Galerkin weighted residual approach is used for the instability analysis. It is observed appropriate agreement for results of two different solution methods and satisfactory accuracy with those obtained in prior studies. The results of this work could be useful for engineers and designers in order to produce and design nano/micro structures in thermo-elastic medium.

MATLAB 언어를 이용한 구조해석 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Structural Analysis Program using MATLAB Language)

  • 배동명;강상중
    • 수산해양기술연구
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    • 제36권4호
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    • pp.347-353
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    • 2000
  • The construction and ability of CAE program are presented. The merit and ability of MATLAB which is widely using in the field of recently engineering and natural science are also introduced. Also, analysis program of frame structure used the MATLAB language which is divide in 4th generation language is presented. In this paper, the proposed program using MATLB language to be based upon the composition of general CAE program is composed to preprocess, solver and post-process procedure. And it is able to carried out the static and eigenvalue analysis of truss structure and two dimensional frame structure. Also, for the sample pre-processing and post-processing, it is used the characteristic of input window and plot window to be made of the various GUI function. Each finite elements to be required for analysis is formulated by the Galerkin's method, as a kind of weighted residual method. For check of the results of calculation for program used in this paper, the results to be calculated using program to be developed by the author was compared with its of ANSYS code for general structural analysis about two dimensional truss and frame structure.

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하구수와 표사의 상호작용에 관한 연구 (A Study on Interaction of Estuarial Water and Sediment Transport)

  • 이호;이중우
    • 한국항만학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.451-461
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    • 2000
  • The design and maintenance of navigation channel and water facilities of an harbor which is located at the mouth of river or at the estuary area are difficult due to the complexity of estuarial water and sediment circulation. Effects of deepening navigable waterways, of changing coastline configurations, or of discharging dredged material to the open sea are necessary to be investigated and predicted in terms of water quality and possible physical changes to the coastal environment. A borad analysis of the transport mechanism in the estuary area was made in terms of sediment property, falling velocity, concentration and flow characteristics. In order to simulate the transport processes, a two-dimensional finite element model is developed, which includes erosion, transport and deposition mechanism of suspended sediments. Galerkin’s weighted residual method is used to solve the transient convection-diffusion equation. The fluid domain is subdivided into a series of triangular elements in which a quadratic approximation is made for suspended sediment concentration. Model could deal with a continuous aggregation by stipulating the settling velocity of the flocs in each element. The model provides suspended sediment concentration, bed shear stress, erosion versus deposition rate and bed profile at the given time step.

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Quantification of nonlinear seismic response of rectangular liquid tank

  • Nayak, Santosh Kumar;Biswal, Kishore Chandra
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권5호
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    • pp.599-622
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    • 2013
  • Seismic response of two dimensional liquid tanks is numerically simulated using fully nonlinear velocity potential theory. Galerkin-weighted-residual based finite element method is used for solving the governing Laplace equation with fully nonlinear free surface boundary conditions and also for velocity recovery. Based on mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) method, fourth order explicit Runge-Kutta scheme is used for time integration of free surface boundary conditions. A cubic-spline fitted regridding technique is used at every time step to eliminate possible numerical instabilities on account of Lagrangian node induced mesh distortion. An artificial surface damping term is used which mimics the viscosity induced damping and brings in numerical stability. Four earthquake motions have been suitably selected to study the effect of frequency content on the dynamic response of tank-liquid system. The nonlinear seismic response vis-a-vis linear response of rectangular liquid tank has been studied. The impulsive and convective components of hydrodynamic forces, e.g., base shear, overturning base moment and pressure distribution on tank-wall are quantified. It is observed that the convective response of tank-liquid system is very much sensitive to the frequency content of the ground motion. Such sensitivity is more pronounced in shallow tanks.

고차 판 유한요소의 기하학적 비선형 해석 (Geometrically Nonlinear Analysis of Higher Order Plate Bending Finite Element)

  • 신영식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.1-10
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    • 1988
  • 본 연구에서는 고차 판 유한요소의 판의 기하학적 비선형 해석에의 적용성을 고찰한다. 고차판요소는 3 차원 연속체로부터 Total Lagrangian 형태로 나타낸 운동방정식을 이산화하고 고차 판이론을 도입하여 유도한다. 유한변형을 고려한 기하학적 비션형 방정식은 Newton-Raphson반복법으로 내력벡터를 선형화하여 강도매트릭스를 반복계산하여 푼다. 요소매트릭스는 shear locking 현상을 피하기 위하여 Gauss 적분법을 이용한 선택적 감차적분으로 계산한다. 여러가지 예제해석을 통하여 고차 판요소의 효율성과 정확도를 고찰하였다.

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무형자산평가에 관한 이론적 고찰 - 소득접근법의 평가기법을 중심으로 - (A Theoretical Review on the Intangible Assets Valuation Techniques of Income Approach)

  • 안정근
    • 지적과 국토정보
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    • 제45권1호
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    • pp.207-224
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 부동산평가에 있어 소득접근법에 속하는 무형자산의 평가기법을 고찰하는 데 있다. 소득접근법에 의한 무형자산의 가치는 장래 기대되는 경제적 편익을 현재가치로 환원한 값이다. 관계법령의 무형자산의 평가기준으로는 감정평가에 관한 규칙, 지식재산기본법, 국유재산법의 규정을 검토하였다. 경제적 편익의 추계방법으로는 외삽법, 생애주기분석법, 감응도분석법, 시뮬레이션분석법, 판단법, 타불라라사법을, 자본환원율과 할인율의 추계방법으로는 시장추출법, 자본가격결정모형, 조성법, DCF모형, 가중평균자본비용법을 고찰하였다. 대상무형자산의 자본환원방법으로는 사용료절감법, 초과이익환원법, 이윤분할법, 업체가치잔여법, 가상소득환원법 등을 살펴보았다.