• 제목/요약/키워드: Refined mesh method

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Damage prediction in the vicinity of an impact on a concrete structure: a combined FEM/DEM approach

  • Rousseau, Jessica;Frangin, Emmanuel;Marin, Philippe;Daudeville, Laurent
    • Computers and Concrete
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    • 제5권4호
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    • pp.343-358
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    • 2008
  • This article focuses on concrete structures submitted to impact loading and is aimed at predicting local damage in the vicinity of an impact zone as well as the global response of the structure. The Discrete Element Method (DEM) seems particularly well suited in this context for modeling fractures. An identification process of DEM material parameters from macroscopic data (Young's modulus, compressive and tensile strength, fracture energy, etc.) will first be presented for the purpose of enhancing reproducibility and reliability of the simulation results with DE samples of various sizes. The modeling of a large structure by means of DEM may lead to prohibitive computation times. A refined discretization becomes required in the vicinity of the impact, while the structure may be modeled using a coarse FE mesh further from the impact area, where the material behaves elastically. A coupled discrete-finite element approach is thus proposed: the impact zone is modeled by means of DE and elastic FE are used on the rest of the structure. The proposed approach is then applied to a rock impact on a concrete slab in order to validate the coupled method and compare computation times.

수치해석 방법에 의한 2차원적인 MOS Transistor의 시뮬레이션에 관한 연구 (Two-Dimensional Simulation of MOS Transistors Using Numerical Method)

  • 정태성;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.93-101
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    • 1985
  • 다양한 채널 길이와 임의의 인가전압하의 MOS 트랜지스터를 2차원적으로 시뮬레이션 하기 위한 프로그램(SOMOS)을 제작하였다. Poisson의 방정식에 대하여는 Newton방법을, 연속방정식에 대하여는 발산정리를 이용하여 기본 수식들에 대한 유한차등법(FDM)에 따른 수식을 전개하였으며, 선형화된 수식의 해는 SOR 방법과 Cummel의 알고리즘을 이용하여 구했다. 하난의 동작상태의 소자를 시뮬레이션 하기 위한 시간은 VAX 11/780 컴퓨터를 사용했을때 인가전압 상태에 따라 30초 내지 4분 정도가 소요되었다. 인가전압과 전위분포에 따라 자동적으로 생성되는 그리드는 비균일한 간격을 가지며 필요에 따라 자동적으로 개선된다.

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윤곽선을 이용한 다중해상도적 복원 (Multiresolutional Reconstruction from Contours)

  • 민경하;이인권
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권11호
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    • pp.629-654
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    • 2003
  • 본 논문에서는 윤곽선들의 집합으로부터 다각형 곡면을 복원하는 다중해상도적 방법을 제안한다. 그 방법의 첫 단계에서는 방사 조사법을 적용해서 체적 데이타로부터 추출된 여러 장의 영상들로부터 윤곽선을 추출한다. 그리고 이 윤곽선을 구성하는 선분들의 유형들을 분류한 다음, 이를 이용해서 윤곽선을 context-free 문법으로 표현하는 방법을 제시한다. 두 번째 단계에서는 이웃하는 두 윤곽선들 사이에 다각형들을 생성하는 것으로, 이를 위하여 context-free 문법의 유도 트리를 검색함으로써 두 윤곽선들 사이에서 서로 대응되는 꼭지점과 선분을 찾는 방법을 제시한다. 이러한 단계를 거쳐서 생성된 가장 낮은 해상도의 다각형 곡면은 각 윤곽선을 세분화함으로써 더 높은 해상도의 다각형 곡면으로 세분화된다. 여기서 윤곽선은 각 영상에서 더 많은 광선을 방사함으로써 세분화된다. 본 연구에서는 방사 조사법을 이용해서 추출된 다양한 해상도의 윤곽선들의 연결도가 일정하게 유지됨을 이용해서 다양한 해상도의 다각형 곡면들의 연결도는 일정하게 유지됨을 보장한다. 제안된 방법은 효율적인 복원과 복원된 물체의 외형적인 특징을 보장하는 압축 방법을 제공한다.

모바일 환경에서 지하공간객체의 경량화를 위한 단순화 방법 (Simplification Method for Lightweighting of Underground Geospatial Objects in a Mobile Environment)

  • 김종훈;김용태;고훈준
    • 산업융합연구
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    • 제20권12호
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    • pp.195-202
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    • 2022
  • 지하공간정보지도 관리 시스템은 지하공간의 다양한 지하시설물을 3D 메쉬 데이터로 통합하고, 모바일 환경에서 지하시설물의 3D 이미지와 위치를 확인할 수 있도록 지원한다. 그러나 모바일 환경에서 실행되는 일정 지역 안에는 다양한 지하시설물이 존재할 수 있고 층층히 겹쳐 보일 수 있어서 모바일 환경에서 실행하는데 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 본 논문에서는 가시성에서 문제가 되지 않는 범위 내에서 3D 메쉬 데이터의 정점의 개수를 줄여서 데이터의 크기를 줄임으로써 모바일 환경에서 실행 시간을 줄일 수 있는 방법으로 딥러닝 기반 K-means 정점 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 첫번째로 우리가 제안하는 방법은 딥러닝 Encoder-Decoder 기반의 모델을 통하여 정재된 정점의 특징 정보를 얻고, 두번째로 특징 정보를 K-means 정점 클러스터링을 통하여 서로 비슷한 정점끼리 묶어서 단순화를 하였다. 실험결과 제안한 방법으로 다양한 지하시설물들의 정점을 30%까지 줄였을 때, 이미지 모형이 약간의 변형은 발생하였지만 사라지는 부분은 없어서 모바일 환경에서 확인하는데 문제가 없었다.

해안 매립에 따른 항내 조류변화 예측 (Prediction of Tidal Flow Changes Caused by Coastal Reclamation in Harbor System)

  • 박석순;박재우
    • 환경영향평가
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    • 제5권1호
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    • pp.31-45
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    • 1996
  • This paper presents the results from a hydrodynamic model study to predict the impacts of coastal reclamation in Pusan harbor system using RMA2 which is a tidal flow model of the US Army Corps of Engineers' TABS-2 system. A finite element mesh was constructed and refined to cover the complicated geometry of Pusan harbor system and the proposed reclamation area. The model was calibrated to tidal elevations and currents measured during spring fall syzygys. Under the three different tidal conditions including summer winter syzygys, spring fall quarters, and summer winter quarters, the model predictions were compared with the field measurements both in tidal elevation and current. In all cases, there were excellent agreements between the model predictions and the field measurements. The validated model was then used to predict the changes in tidal current and elevation that might occur due to the coastal reclamation. It was predicted that there would be no change in tidal elevation of this system after the reclamation. In tidal current, however, discernible changes were predicted near the proposed reclamation area both in magnitude and direction.

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적응 PEEC 격자를 이용한 마이크로스트립의 인덕턴스 계산 (Inductance Extraction of Microstrip Lines using Adaptive PEEC Grid)

  • 김한;안창회
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.823-829
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    • 2003
  • 고주파용 마이크로스트립 선로의 모델링에 필수적인 인덕턴스의 빠른 추출을 위해서 고속화 알고리즘(fast mutilpole method)과 결합된 적응 PEEC 격자분할법(adaptive PEEC grid refinement algorithm)을 제안하였다. 격자의 세분화는 마이크로스트립 선로의 구조와 사용주파수에 따른 전류분포에 적합하도록 이루어졌는데, 이 적응 격자는 주로 전류분포가 높은 영역에서 더 세분화된다. 이 기법을 이용하여 마이크로스트립 선로의 인덕턴스를 구하였고, 계산결과는 빠르게 수렴하여 계산시간과 격자 수를 줄이는데 효율적임을 보였다.

갑판지지 웨브 구조에서의 개구부 상세설계기준 정립 (Detail-design Guidance for the Openings on the Web Structure Supporting the Deck)

  • 김성찬;이경석;송재영;김경수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제44권6호
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    • pp.612-618
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    • 2007
  • There are a lot of openings, holes and slots in ship structural members. It is not easy to solve the troubles around the openings adequately at the detail design stage, because there are a lot of concerning locations. There are not also clear design rules of classification societies and it is not possible to apply direct calculation for all the concerning members. Therefore, it is necessary to set up simplified approach such as a standard or guidance in order to decide the opening design quickly. For this study, guidance and regulations of each classification and several companies were surveyed. Grillage analysis and the refined mesh method were used to evaluate the strength around hole considering boundary condition and more detailed member arrangement. As a result, the standard for opening design was established and verified.

영상 분할을 이용한 객체 기반 집적영상 깊이 추출 (Object-Based Integral Imaging Depth Extraction Using Segmentation)

  • 강진모;정재현;이병호;박재형
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.94-101
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    • 2009
  • 본 논문에서는 집적영상에서 깊이 추출을 할 때 영상 분할 방법을 이용하여 각각의 물체에 대해 삼각형 메쉬(mesh) 모델을 구성하는 방법을 제안하였다. 집적영상에서 렌즈 어레이와 카메라를 이용하여 실제 물체를 픽업하면 요소영상(Elemental image) 집합을 얻을 수 있다. 요소영상 집합은 3차원 물체의 정보를 가지고 있으므로 대응점 분석을 통해 깊이 추출을 할 수 있다. 우선, 각 요소영상 중심점의 대응점 분석을 통해 시차를 구하고 이를 이용하여 깊이를 구한다. 요소영상의 중심점에 해당하는 물체의 X, Y 공간좌표는 각 점들이 사각형 격자 형태를 이룬다. 이 격자 형태의 점들 중에서 가까운 점 3개를 연결하여 삼각형 메쉬를 만들면 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구할 수 있다. 이 때 각 물체에 대해 삼각형 메쉬 모델을 구하기 위해서 요소영상의 중심점들로 구성된 가운데 방향별 영상을 영상 분할하고 각각의 분할된 영역에 대해서만 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다. 영상 분할 방법은 normalized cut 방법을 이용하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 실제 물체를 픽업하고 각 물체의 삼각형 메쉬 모델을 구성하였다.

3차원 지표하 시스템에서 Lagrangian-Eulerian 유한요소법에 대한 입자추적 알고리즘 (A Particle Tracking Method for the Lagrangian-Eulerian Finite Element Method in 3-D Subsurface System)

  • 이재영;강미아
    • 지질공학
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    • 제19권2호
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    • pp.205-215
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    • 2009
  • 지표하 다공성매체에서 비정상상태의 유동을 해석하기 위한 종래의 수치적 모형들은 초기 건조한 토양으로의 강우로 인한 침투와 같은 한계적인 유입경계조건인 경우에 국지적 유동영역으로 인해 수치적 진동 및 불안정성을 초래한다. 이러한 경우 주로 공간적으로 세분된 격자와 작은 계산시간 간격을 요구하는데 이는 계산의 효율성을 떨어뜨린다. 따라서 본 연구에서는 유입 경계조건을 포함하는 비정상 상태의 지표하 유동해석을 위해 입자추적 알고리즘을 적용하여 불연속영역에서의 수치적 불안정성을 제거하고자 하였다. 즉, 수치적 안정성이 개선된 혼합 LE 유한요소기법을 제시하였다. 제시된 모형의 수치적 검증을 위해 비정상 균일 유동장과 불균일 유동장의 가상예제에 적용한 결과 해석해와 유사한 결과를 얻을 수 있었고 이를 토대로 함양 및 양수에 대한 3차원 가상유역 모의에 적용되었다. 본 연구에서 제시한 입자추적 알고리즘은 포화 및 불포화 다공성 매체의 유동을 보다 실질적으로 모의할 수 있으며 계산의 정확성 및 안정성에 크게 기여할 것으로 판단되었다.

응집영역요소를 이용한 균열진전 모사 (Numerical Simulations of Crack Initiation and Propagation Using Cohesive Zone Elements)

  • 하상렬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.519-525
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    • 2009
  • 본 연구에서는 복합재료 적층판에서 균열 생성 및 전파로 이루어지는 계면박리 현상을 모사하기 위하여 응집영역모델을 사용하였다. 응집영역모델을 고려한 유한요소해석을 수행하기 위하여 응집요소를 수식화하였으며, 상용유한요소 프로그램인 Abaqus의 사용자 정의 서브루틴 UEL로 구현하였다. 제안된 응집요소의 타당성과 유효성을 평가하기 위하여 복합재료 적층판의 이중외팔보(double cantilever beam) 시험과 ENF(end notched flexure) 시험결과와 유한요소해석 결과를 비교하였다. 해석 결과는 거시적인 하중-변위 곡선을 비교적 잘 예측하였다. 또한 응집요소를 이용한 유한요소해석시 탄성계수와 응집요소의 크기가 구조물의 하중-변위 곡선에 미치는 영향을 수치적으로 연구하였다. 균열 전파 경로의 격자 의존성을 최소화하고 하중-변위 곡선에 나타나는 지그-재그 현상을 제거하기 위하여 균열 선단에서 충분히 작은 응집요소가 사용되어야 한다.