• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2011

이차원 구조물의 열응력 및 기계적 삭마 과정 해석을 위하여 영역/경계 분할법에 근거한 유한요소법을 적용하여 열구조 연계 정식화를 수행하였다. 삭마 재료 거동의 온도 의존성과 열분해 반응으로 인한 재료 비선형성 및 열복사와 같은 비선형 경계 조건을 일부 부영역과 공유면에 한정할 수 있다. 문제를 단순화하기 위해 열화학적 삭마 효과는 고려하지 않았으며, 기계적 삭마에 따른 표면 후퇴 판정 기준으로 열응력 해석을 통한 최대 면내 전단 응력을 선택하였다. 간단한 수치 실험을 수행하여 제안된 기법의 신뢰성에 대한 분석과 기계적 삭마 과정의 기본적인 경향을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권10호
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• pp.836-843
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• 2008

An efficient domain/boundary decomposition method is applied for heat transfer problems with non-linear thermal radiation boundaries. The whole domain of solids or structures is considered as set of subdomains, an interface, and radiation interfaces. In a variational formulation, simple penalty functions are introduced to connect an interface or radiation interfaces with neighboring subdomains that satisfy continuity conditions. As a result, non-linear finite element computations due to the thermal radiation boundaries can be localized within a few subdomains or radiation interfaces. Therefore, by setting up suitable solution algorithms for the governing finite element equations, the computational efficiency can be improved considerably. Through a set of numerical examples, these distinguishing characteristics of the present method are investigated in detail.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.153-161
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• 2009

재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 위하여 열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 제안하였다. 대변형과 같은 지하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.1016-1023
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• 2000

The present work is concerned with three-dimensional finite element analysis of the hollow section extrusion process using a porthole die. The effects of related design parameters are discussed through the finite element simulation for extrusion of a triply-connected rectangular tubular section. For economic computation, mismatching refinement, an efficient domain decomposition method with different mesh density for each subdomain, is implemented. In order to obtain the uniform flow at the outlet, design parameters such as the hole size and the hole position are investigated and compared through the numerical analysis. Comparing the velocity distribution with that of the original design, it is concluded that the design modification enables more uniform flow characteristics. The analysis results are then successfully reflected on the industrial porthole die design.

• 대한수학회지
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• 제57권5호
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• pp.1267-1286
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• 2020

We pay attention to a coupled problem by a penalty term which is induced from non-overlapping domain decomposition methods based on augmented Lagrangian methodology. The coupled problem is composed by two parts mainly; one is a problem associated with local problems in non-overlapping subdomains and the other is a coupled part over all subdomains due to the penalty term. For the speedup of iterative solvers for the coupled problem, we propose two different types of preconditioners: a block-diagonal preconditioner and an additive Schwarz preconditioner as overlapping domain decomposition methods. We analyze the coupled problem and the preconditioned problems in terms of their condition numbers. Finally we present numerical results which show the performance of the proposed methods.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.365-373
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• 2011

병렬과 영역분할을 이용한 폭발하중을 받는 철근콘크리트패널의 손상을 분석하였다. 폭풍파는 극도로 짧은시간 동안에 발생되기 때문에 수치해석을 통한 결과값은 폭풍파의 메쉬크기에 영향을 받는다. 그러므로 폭풍파 메쉬크기의 영향을 분석하기 위해 explicit 유한요소해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 기존 실험결과와 메쉬크기에 따른 해석결과가 비교되었다. 폭발해석결과 메쉬크기가 작을수록 정확도가 높았으나 수행시간이 증가하여 효율성이 떨어졌다. 추가로 수치해석의 효율성을 높이기 위해 영역별 Euler와 Lagrange 기법을 달리하는 병렬해석이 수행되었다. 결과로, 폭풍파영역에서는 영역분할된 Euler 메쉬를 사용하고 구조물영역에서는 영역 분할된 Lagrange 메쉬를 사용하는 것이 구조물영역에서 영역 분할된 Lagrange 메쉬만을 사용한 것보다 수치효율성이 가장 높았다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2558-2561
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• 2008

In the present study, a parallel Taylor-Galerkin/level set based two-phase flow code was developed using finite element discretization and domain decomposition method based on MPI (Message Passing Interface). The proposed method can be utilized for the analysis of a large scale free surface problem in a complex geometry due to the feature of FEM and domain decomposition method. Four-step fractional step method was used for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations and Taylor-Galerkin method was adopted for the discretization of hyperbolic type redistancing and advection equations. A Parallel ILU(0) type preconditioner was chosen to accelerate the convergence of a conjugate gradient type iterative solvers. From the present parallel numerical experiments, it has been shown that the proposed method is applicable to the simulation of large scale free surface flows.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권2호
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• pp.151-170
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• 2002

Moving force identification is a very important inverse problem in structural dynamics. Most of the identification methods are eventually converted to a linear algebraic equation set. Different ways to solve the equation set may lead to solutions with completely different levels of accuracy. Based on the measured bending moment responses of the bridge made in laboratory, this paper presented the time domain method (TDM) and frequency-time domain method (FTDM) for identifying the two moving wheel loads of a vehicle moving across a bridge. Directly calculating pseudo-inverse (PI) matrix and using the singular value decomposition (SVD) technique are adopted as means for solving the over-determined system equation in the TDM and FTDM. The effects of bridge and vehicle parameters on the TDM and FTDM are also investigated. Assessment results show that the SVD technique can effectively improve identification accuracy when using the TDM and FTDM, particularly in the case of the FTDM. This improved accuracy makes the TDM and FTDM more feasible and acceptable as methods for moving force identification.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.469-476
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• 2012

본 논문에서는 대규모 구조해석을 위하여 국부(local) 및 전역-국부 혼합(mixed) Lagrange 승수(Lagrange multiplier)를 이용한 새로운 유한요소 영역분할 기법을 제시한다. 제시되는 FETI 알고리즘은 계산 효율성을 향상시키기 위하여 기존의 FETI 기법들에서 사용되어 온 전통적인 Lagrange 승수법과는 달리, 국부 및 전역-국부 혼합 Lagrange 승수를 도입하고 ALF(Augmented Lagrangian Formulation)과의 결합을 유도하여 공유면 문제(interface problem)의 해의 수렴성을 향상 시켰다. 추가적으로, 몇 가지 수치예제 계산을 통해 기존의 FETI-DP 기법과 비교하여 유연도 행렬의 조건수, 계산 시간 그리고 메모리 사용량에 대한 계산결과를 제시하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.200-207
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• 1999

An efficient inverse design technique based on the MGM (Modified Garabedian-McFadden) method has been developed. The 2-D Navier-Stokes equations are solved for obtaining the surface pressure distributions and coupled with the MGM method to perform the inverse design. The solver is parallelized by using the domain decomposition method and the standard MPI library for communications between the processors. The MGM method is a residual-correction technique, in which the residuals are the difference between the desired and the computed pressure distribution. The developed code was applied to several airfoil shapes and the axial blade. It has been found that they are well converged to their target pressure distribution.