• 제목/요약/키워드: adaptive refinement

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통합 구조 시스템의 유한요소해석 자동화 (Automated Finite Element Analyses for Structural Integrated Systems)

  • 윤종열
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.49-56
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    • 2024
  • 구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.

개활지 및 구조물 내에서의 폭풍파 특성에 대한 수치 분석 (Numerical Analysis on Characteristics of Blast Wave in Open Space and Structure)

  • 노태준;이영헌;지준태;이웅현;여재익
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.43-51
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    • 2020
  • In this study, numerical analysis was carried out on a complex pressure field of blast waves caused by the detonation of high explosives in various environments. The generated blast waves propagated in the air, upon the sudden release of high energy induced by the explosion. Reflected waves were created when the pressure waves encountered certain obstacles such as the ground or the walls of structures. The propagation of the blast waves and its interaction with the reflected waves were simulated. An adaptive mesh refinement was applied to improve the efficiency of distribution of computer resource, for the computational calculation of the blast wave propagation in a wide open space. In addition, the integration of the calculation domains for the explosive and air were considered when the maximum density of the explosive region was below critical value. The results were verified by comparison with the pressure time history from blast wave experiments performed under two topographical conditions.

A Comparison of Halo Merger History for Two Different Simulation Codes : GADGET-2 and RAMSES

  • 정인태;이석영
    • 천문학회보
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    • 제37권1호
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    • pp.39.2-39.2
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    • 2012
  • We present our study on a comparison of dark matter halo merger history from the runs using different numerical simulation codes. To analyze the uncertainty caused by the use of different N-body calculation methods, we compare the results from two cosmological hydrodynamic simulation codes GADGET-2 and RAMSES, which use a TreePM algorithm and the Adaptive Mesh Refinement(AMR) technique respectively. We perform cosmological dark matter-only simulations with the same parameter set and initial condition for both. The dark matter halo mass functions from two simulation runs correspond well with each other, except for lower mass haloes. The discrepancy on the low-mass haloes in turn causes a notable difference in halo merger rate, especially for the case of extremely minor merger. The result from GADGET-2 predicts that most haloes undergo more number of mergers with small haloes than that from RAMSES, independent of halo mass and environment. However, in the context of the study on galaxy evolution, such extreme minor mergers generally do not have strong effects on galaxy properties such as morphology or star formation history. Hence, we suggest that this uncertainty could be quantitatively negligible, and the results from two simulations are reliable even with only minor difference in merger history.

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Reissner-Mindlin 평판의 hp-Version 유한요소해석 (hp-Version of the Finite Element Analysis for Reissner-Mindlin Plates)

  • 우광성;이기덕;고만기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.151-160
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    • 1993
  • 본 논문에서는 Reissner-Mindlin 평판이론에 근거한 계층적 $C^{\circ}$-평판요소가 제안되었다. 적분형 르장드르 형상함수에 근거한 계층요소를 제안하는 이유는 종래의 h-version 유한요소법의 개념 을 사용하여 전단구속 효과등에 대한 해의 정확도 및 수치안정성을 확보할 수 있는 요소를 만드는데 여전히 어려움이 수반되기 때문이다. 적응적 체눈 p-세분화와 선택적 형상함수 차수 p의 분포를 사용하는 hp-version 유한요소법을 사용하여 내부주변은 자유단의 개구부를 갖고, 외부주변이 단순지지된 L-형 평판해석을 수행하였는데 종래의 h-version 유한요소법에 비해 우월한 수렴성과 전단구속을 피할 수 있는 등의 알고리즘 효율성을 보여 주고 있다.

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국소개선기법을 이용한 삼각격자 균질화 (Triangular Grid Homogenization Using Local Improvement Method)

  • 최형일;전상욱;이동호;이도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 본 연구에서는 삼각격자 균질화를 위하여, 확장된 위상학적 개선과정과 국소 최적화 기반 평활화를 결합한 국소 개선기법을 제안하였다. 먼저 격자의 연결 구조를 확장된 위상학적 개선과정을 적용하여 최적의 연결구조로 개선한다. 다음으로 격자의 질을 나타내는 비틀림척도를 최대화하기 위해 국소 최적화 기반 평활화를 수행한다. 이 국소 개선기법을 이용하여, 두 가지 격자 예제에 대하여 삼각격자 균질화를 수행하였다. 이 예들을 통하여, 본 연구에서 제안한 국소 개선알고리듬이 삼각격자의 질을 크게 향상시켜주는 경제적이며 효과적인 방법임을 보여준다. 또한, 이 기법은 적응격자 세분화의 격자 재생성과정에도 용이하게 적용될 수 있다.

A P-HIERARCHICAL ERROR ESTIMATOR FOR A FEM-BEM COUPLING OF AN EDDY CURRENT PROBLEM IN ℝ3 -DEDICATED TO PROFESSOR WOLFGANG L. WENDLAND ON THE OCCASION OF HIS 75TH BIRTHDAY

  • Leydecker, Florian;Maischak, Matthias;Stephan, Ernst P.;Teltscher, Matthias
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제17권3호
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    • pp.139-170
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    • 2013
  • We extend a p-hierarchical decomposition of the second degree finite element space of N$\acute{e}$d$\acute{e}$lec for tetrahedral meshes in three dimensions given in [1] to meshes with hexahedral elements, and derive p-hierarchical decompositions of the second degree finite element space of Raviart-Thomas in two dimensions for triangular and quadrilateral meshes. After having proved stability of these subspace decompositions and requiring certain saturation assumptions to hold, we construct a local a posteriori error estimator for fem and bem coupling of a time-harmonic electromagnetic eddy current problem in $\mathbb{R}^3$. We perform some numerical tests to underline reliability and efficiency of the estimator and test its usefulness in an adaptive refinement scheme.

압축 비디오에서 중간정보를 이용한 트랜스 부호화의 움직임 추정 (Motion Estimation for Transcoding Using Intermediate data on the Compressed Video)

  • 구성조;김강욱;김종훈;황찬식
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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    • pp.288-299
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    • 2001
  • 높은 비트율로 부호화 되어있는 비디오 스트림을 낮은 비트율로 다시 부호화할 때 입력 비트 스트림으로부터 뽑아낸 움직임 벡터를 그대로 재 사용한다면 양자화 에러에 의해 심각한 화질의 열화가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 트랜스 부호화 시에 계산량을 줄이면서 화질의 열화를 방지하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 입력 비트 스트림으로부터 뽑아낼 수 있는 중간 정보들을 이용해서 움직임 벡터를 정재해서 사용할 것인지 아니면 그대로 재 사용할 것인지를 판단한다. 제안한 방법은 영상의 움직임 특성에 따른 임계값을 결정할 수 있어서 움직임 벡터를 단순히 재 사용하는 방법보다 계산량을 줄이면서 화질의 열화를 방지할 수 있다.

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Two-dimensional nonconforming finite elements: A state-of-the-art

  • Choi, Chang-Koon;Kim, Sun-Hoon;Park, Young-Myung;Chung, Keun-Young
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권1호
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    • pp.41-61
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    • 1998
  • A state-of-the-art report on the new finite elements formulated by the addition of nonconforming displacement modes has been presented. The development of a series improved nonconforming finite elements for the analysis of plate and shell structures is described in the first part of this paper. These new plate and shell finite elements are established by the combined use of different improvement schemes such as; the addition of nonconforming modes, the reduced (or selective) integration, and the construction of the substitute shear strain fields. The improvement achieved may be attributable to the fact that the merits of these improvement techniques are merged into the formation of the new elements in a complementary manner. It is shown that the results obtained by the new elements give significantly improved solutions without any serious defects such as; the shear locking, spurious zero energy mode for the linear as well as nonlinear benchmark problems. Recent developments in the transition elements that have a variable number of mid-side nodes and can be effectively used in the adaptive mesh refinement are presented in the second part. Finally, the nonconforming transition flat shell elements with drilling degrees of freedom are also presented.

다해상도 가법과 AD-Census를 이용한 유전 알고리즘 기반의 스테레오 정합 (A Stereo Matching Based on A Genetic Algorithm Using A Multi-resolution Method and AD-Census)

  • 홍석근;조석제
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.12-18
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    • 2012
  • 스테레오 대응성은 스테레오 비전에서 중요한 문제이다. 본 논문은 다해상도 기법과 AD-Census를 이용한 유전 알고리즘 기반의 스테레오 정합 기법을 제안한다. 정합 환경을 최적화 문제로 간주하여 유전 알고리즘으로 변위를 탐색한다. 그리고 에지 픽셀을 이용한 적응적 염색체 구조와 교배 방식을 적용한다. 비용함수는 스테레오 정합에서 주로 고려할 수 있는 제약 조건으로 구성하였고, 변위오차를 줄이기 위해 AD-Census 척도를 사용하였다. 처리의 효율을 높이기 위해 영상 피라미드 방법을 적용하여 최저해상도에서 최초 변위 도를 계산한다. 그리고 최초 변위도는 다음 해상도 단계로 전파되어, 보간된 후 지역 특징 벡터를 이용하여 정제를 수행한다. 실험을 통해 제안한 방법이 다른 유전 알고리즘 기반 기법들에 비해 변위 탐색 시간을 감소시킬 뿐만 아니라 정합의 타당성을 보증함을 확인하고자 한다.

비정렬 격자계에서 연속 Adjoint 방법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 제자리 비행 공력 형상 최적설계 (Aerodynamic Shape Optimization of Helicopter Rotor Blades in Hover Using a Continuous Adjoint Method on Unstructured Meshes)

  • 이상욱;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.