• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.3007-3019
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• 1993

For the same configuration, the stiffness of 6-node two dimensional isoparametric is stiffer than that of 8-node two dimensional isoparametric element. This phenomenon may be called 'Relative Stiffness Stiffening Phenomenon.' In this paper, the relative stiffness stiffening phenomenon was studied, and could be corrected by modifying the position of Gauss integral points used in the numerical integration of the stiffness matrix. For the same deformation (bending) energy of 6-node and 8-node two dimensional isoparametric elements, Gauss integral points of 6-node element have to move closer, in comparison with those of 8-node element, in the case of numerical integration along the thickness direction.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권10호
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• pp.2640-2652
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• 1994

The stiffness of 6-node isotropic element is stiffer than that of 8-node isotropic element of same configuration. This phenomenon was called 'Relative Stiffness Stiffening Phenomenon'. In this paper, an equation of sampling point modification which correct this phenomenon was derived for the composite plate, as well as an equation for an isotropic plate. The relative stiffness stiffening phenomena of an isotropic plate element could be corrected by modifying Gauss sampling points in the numerical integration of stiffness matrix. This technique could also be successfully applied to the static analyses of composite plate modeled by the 3-dimensional 16-node elements. We predicted theoretical errors of stiffness versus the number of layers that result from the reduction of numerical integration order. These errors coincide very well with the actual errors of stiffness. Therefore, we can choose full integration of reduced integration based upon the permissible error criterion and the number of layers by using the thoretically predicted error.

• 한국해양공학회지
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• 제12권2호통권28호
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• pp.1-21
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• 1998

In this paper, a non-conforming 3-D 8-node solid element(MQM10) has beets applied to the analyses of static and dynamic bending problems of laminated composite plates The QM10 element exhibits stiffer bending stiffness which is caused by the reduction of degree of freedom from Q11 element. As an effective way to correct the relative stiffness stiffening phenomenon the modification of Gauss sampling points for composite plates is proposed. The quantity of modification is a function of material properties. Also, another two modified equations are obtained, one is modification for stress, and the other is modification of coefficient of shear modulus in free vibration. It is noted that MQM10 element can analyse the static and free vibration problems of various 3-dimensional composite plates composed of unidirectional laminae, woven laminae or braided laminae. The results of MQM10 element are in good agreement with those of 20-node element.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.117-130
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• 1997

본 논문에서는 등방성판의 인장이나 전단변형은 물론 굽힘문제에도 적용할 수 있는 3차원 고체요소들 중에서 최소의 자유도를 갖는 수정 10절점 상당요소를 제안하였다. 제안된 수정 10절점 상당요소는 Q11요소나 20절점요소로부터 자유도가 줄어듬에 기인한 과대한 굽힘강성을 나타낸다. 이러한 상대적 강성과잉 현상을 수정하기 위한 효과적인 방법으로 가우스 적분점 수정 방법을 제안하였다. 수정량은 포아송 비의 함수이다. 수정 10절점 상당요소의 효과를 여러 가지 예에 적용하여 검증하였다. 제안된 수정 10절점 상당요소에 의한 등방성판의 정적해석과 자유진동 해석의 결과들은 20절점요소를 사용한 결과들과 잘 일치하였다.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.87-97
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• 1995

2차원 유한요소 모델의 동일한 형상과 하중 조건에 있어서 6절점 요소의 굽힘 강성은 8절점 요소의 굽힘 강성보다 더 크게 나타난다. 이와 같은 현상은 3차원 16절점 요소와 20절점 요소에서도 나타나며, 완전 요소의 중간 절점들을 제거하므로 인하여 나타난다. 따라서 이 현상을 상대적 강성강화 현상이라 할 수 있다. 강성강화 현상을 보정하기 위한 매우 효과적인 방법으로 가우스 적분점 수정법을 도출하였으며, 이 방법은 확장적인 강성과 같이 다른 종류의 강성을 변화시키지 않으며, 또한 패취시험을 통과하였다. 적분점 수정량은 재료의 포아송비의 함수로 나타나며, 2차원 평면응력 상태와 평면변형율 상태에 대한 두개의 수정식을 구하였고, 또한 3차원 고체요소에 대하여 확장하였다. 가우스 적분점 수정법의 효과를 검증하기 위하여 보와 판의 자유 및 강제운동 문제를 해석하였으며, 등방성 적층 보와 판에 대해서도 단층보와 단층판과 같은 방법으로 적용하여 그 효율성을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권4호
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• pp.1320-1332
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• 1996

In the present study, we consider modified 5-node equivalent solid element which has smallest degree of freedom among 2-dimensional solid elements accounting bending deformation as well as extensional and shear deformations, We shall investigate static and dynamic characteristics of this element, which is very effective in thin beam, thick beam, large displacement problems, beam of variable thickness, and asymmetrically stepped beam, etc., as well as relatively simple problems of beam. The degree of freedom of this element is 10, which is smaller than 18 of 9-node element, 16 of 8-node elemtns, 12 of modified 6-node element and Q6 element. Therefore, this element is expected to broaden the effective range of application of the solid elements in the bending problems further.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.77-84
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• 2023

물리 기반 시뮬레이션에서 젖은 머리카락이나 털의 응집력과 뻣뻣함을 시뮬레이션 하는 것은 어려운 문제 중 하나이다. 젖은 머리카락이나 털은 끝부분이 뭉치고 뻣뻣해지는 것이 특징이며, 이는 젖은 동물의 털이나 머리카락에서 볼 수 있는 현상이다. 또한 젖은 머리카락은 고체와 상호작용을 하면 접착력이 발생하지만, 이 문제는 곱슬머리에서 힘의 분산과 균형이 달라지기 때문에 해결하기 어려워진다. 기존 방법에서는 수작업을 통해 젖은 머리를 표현하거나 정적인 헤어스타일로 젖은 곱슬머리 및 털을 표현한다. 그러나 젖은 곱슬머리의 디테일을 묘사하는 방법에 대한 연구는 아직 활발히 연구되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 젖은 곱슬머리의 컬 과장, 응집력, 접착력 그리고 강성을 효율적으로 모델링하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 응집력을 효율적으로 시뮬레이션하고 강성 제약 조건을 곱슬머리 역학과 통합하여 안정적으로 모발의 탄성을 제어한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.23-33
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• 2008

철근콘크리트 연속보에서 모멘트재분배는 철근콘크리트 부재 설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 매우 유익한 현상이다. 그러나 모멘트재분배 현상에 의한 구조적 거동을 이해하기 위해서는 인장증강 효과, 모멘트재분배와 보 처짐 관계, 균열과 유효 강성 등이 고려된 모멘트재분배 현상에 대해 실험적인 검증이 요구된다. 따라서 이번 연구에서는 인장증강 효과가 모멘트재분배 현상에 미치는 영향을 실험을 통해 검증하기 위해 실제 사용되는 보의 크기를 고려하여 폭 250 mm, 높이 350 mm, 길이 7,000 mm로 하고, 인장증강 효과와 관련있는 철근과 콘크리트의 비부착 구간의 위치를 변수로 하여 총 6개의 철근콘크리트 연속보를 제작하였다. 실험 결과 철근 비부착 구간의 위치에 따라 시험체의 모멘트재분배율이 다르게 측정되었으며, 특히 부모멘트와 정모멘트 발생 지점에 모두 비부착 구간이 있는 경우에는 모멘트재분배 현상이 생기지 않는 것으로 관찰되었다.