• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권1호
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• pp.149-162
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• 2016

Structure-dependent integration methods seem promising for structural dynamics applications since they can integrate unconditional stability and explicit formulation together, which can enable the integration methods to save many computational efforts when compared to an implicit method. A newly developed structure-dependent integration method can inherit such numerical properties. However, an unusual overshooting behavior might be experienced as it is used to compute a forced vibration response. The root cause of this inaccuracy is thoroughly explored herein. In addition, a scheme is proposed to modify this family method to overcome this unusual overshooting behavior. In fact, two improved formulations are proposed by adjusting the difference equations. As a result, it is verified that the two improved formulations of the integration methods can effectively overcome the difficulty arising from the inaccurate integration of the steady-state response of a high frequency mode.

• 한국광학회지
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• 제10권3호
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• pp.237-242
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• 1999

레이저 봉의 열렌즈 효과를 고려하여 열복굴절에 의해 발생된 레이저 빔의 편광 왜곡을 계산할 수 있는 모델이 제안되었고 수치 계산이 수행되었다. 계산에 사용된 모델은 근축광선 이론을 바탕으로 광학적 경로를 고려하고 있다. 계산 결과를 존스 행렬을 사용한 것과 비교하였고, 수치 모델의 타당성을 검증하기 위해 최근 수행된 실험에 적용하여 계산 결과가 실험결과와 일치하는 경향을 보임을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권4호
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• pp.363-373
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• 2023

Since the first family of structure-dependent methods can simultaneously integrate unconditional stability and explicit formulation in addition to second order accuracy, it is very computationally efficient for solving inertial problems except for adopting auto time-stepping techniques due to no nonlinear iterations. However, an unusual stability property is first found herein since its unconditional stability interval is drastically different for zero and nonzero damping. In fact, instability might occur for solving a damped stiffness hardening system while an accurate result can be obtained for the corresponding undamped stiffness hardening system. A technique of using a stability factor is applied to overcome this difficulty. It can be applied to magnify an unconditional stability interval. After introducing this stability factor, the formulation of this family of structure-dependent methods is changed accordingly and thus its numerical properties must be re-evaluated. In summary, a large stability factor can result in a large unconditional stability interval but also lead to a large relative period error. As a consequence, a stability factor must be appropriately chosen to have a desired unconditional stability interval in addition to an acceptable period distortion.

• Korean Journal of Mathematics
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• 제22권3호
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• pp.517-527
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• 2014

In this paper, we study affine transformations of normal bases and give an explicit formulation of the multiplication table of an affine transformation of a normal basis. We then discuss constructions of self-dual normal bases using affine transformations of traces of a type I optimal normal basis and of a Gauss period normal basis.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1997년도 추계학술대회논문집
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• pp.76-79
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• 1997

In this study, an elasto-plastic finite element code, ESFORM, was developed to analyze sheet stamping processes. A formulation of 4-node degenerated shell element was implemented in the code. Workpiece materials were assumed to have planar anisotropy, and governed by associated flow rule. Explicit time integration method was employed to save computation time and reduce the required computer memory. Penalty method was used to describe interface behavior between workpiece and rigid die. Deep drawing of square cup and front finder stamping processes were simulated by ESFORM>

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.254-261
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• 1998

This study presents a discrete optimization of tall steel buildings under multiple drift constraints using a dual method. Dual method can replace the primary optimization problem with a sequence of approximate explicit subproblems. Since each subproblem is convex and separable, it can be efficiently solved by using a dual formulation. Specifically, this study considers the discrete-optimization problem due to the commercial standard steel sections to select member sizes. The results by the proposed method will be compared with those of the conventional optimality criteria method

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제1권1호
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• pp.1-31
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• 2008

The present paper presents multiscale modelling via coupling of the discrete and finite element methods. Theoretical formulation of the discrete element method using spherical or cylindrical particles has been briefly reviewed. Basic equations of the finite element method using the explicit time integration have been given. The micr-macro transition for the discrete element method has been discussed. Theoretical formulations for macroscopic stress and strain tensors have been given. Determination of macroscopic constitutive properties using dimensionless micro-macro relationships has been proposed. The formulation of the multiscale DEM/FEM model employing the DEM and FEM in different subdomains of the same body has been presented. The coupling allows the use of partially overlapping DEM and FEM subdomains. The overlap zone in the two coupling algorithms is introduced in order to provide a smooth transition from one discretization method to the other. Coupling between the DEM and FEM subdomains is provided by additional kinematic constraints imposed by means of either the Lagrange multipliers or penalty function method. The coupled DEM/FEM formulation has been implemented in the authors' own numerical program. Good performance of the numerical algorithms has been demonstrated in a number of examples.

• 전산구조공학
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• 제4권2호
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• pp.87-94
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• 1991

본고에서는 Sandhu등에 의해 개발된 다변수경계치문제의 변분모델화 방법을 이용하여 범함수의 독립변수로써 변위와 응력을 동시에 포함하는 이방성탄성문제의 혼합형변분원리(Mixed Variational Principle)를 유도한다. 탄성방정식을 내적공간에서 self-adjoint한 미분연산자매트릭스 방정식으로 표시한 후 다변수 경계치문제의 변분이론을 적용하므로써 일반적 범함수가 구해지며, 이때에 지배방정식의 미분연산자와 경계조건식의 연산자의 일관성 (Consistency)을 유지하므로써 경계조건도 체계적으로 범함수내에 포함시킬 수 있다. 이 일반적 범함수에서 미분연산자의 self-adjointness성질을 이용하여 응력함수의 도함수를 제거하고 탄성방정식중 특정식이 항상, 정확히 만족된다고 가정하므로써 원하는 혼합형변분원리의 범함수를 유도할 수 있다. 여기에서 유도된 변분원리는 최근 Reissner에 의해 개발된 변분원리와 유사한 물리적 의미를 가지나 유도방법이 다를 뿐 아니라 일반적 이방성탄성체에 적용할 때 보다 편리한 형태로 된다. 이 혼합형변분원리는 다양하게 응용될 수 있으나, 복합재료적층판과 같은 이질성, 이방성 평판이론, 또는 쉘이론의 유도에 유용하게 사용할 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.107-114
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• 2004

본 논문에서는 복합적층판의 유한요소해석을 위해 직접수정법으로 간단히 개선된 8절점 유한요소를 제안하였다. 우선, 9절점 등매개변수 요소와 동일한 조건하에서 이차다항식을 표현할 수 있도록 형상함수를 수정하며, 이를 외시적(explicit)으로 표현하였다. 전단보정계수를 갖는 1차전단변형이론을 고차전단변형이론에 근거하여 간단히 개선함으로써 두께방향으로 전단응력 및 변형률이 포물선 분포를 가지도록 하였다. 더 이상의 전단보정계수가 필요하지 않다. 따라서 간단한 직접수정법 즉, 형상함수의 수정, 1차전단변형이론의 개선 및 가정변형률을 조합함으로써 8절점 유한요소의 성능을 개선하였다. 제안된 유한요소를 이용하여 복합적층판의 정적, 좌굴 및 자유진동 수치해석을 실시하여 비교 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.67-76
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• 2007

대변형을 고려한 유한요소법을 이용하여 flat DMT의 3차원 관입을 모사하였다. 상용 프로그램으로 널리 알려진 ABAQUS/Explicit를 이용하여 flat DMT의 3차원 관입 해석을 수행하였으며 관입 도중에 발생되는 큰 요소 변형을 해결하기 위하여 adaptive meshing 기법을 도입하였다. 해석 결과를 바탕으로, flat DMT 시험방법으로부터 얻어지는 3가지 지수 중에 하나인 수평응력지수($K_{D}$)와 지반 설계 정수인 비배수 전단강도 간의 관계를 살펴보았다. 그 결과 $K_{D}=2$ 정규압밀지반에서는 Marchetti(1980)가 제안한 경험적 상관관계식과, $K_{D}$가 2이상으로 모사되는 과압밀지반에서는 Kamei & Iwasaki(1995)가 제안한 경험적 상관관계식과 잘 일치하는 결과를 제공하였다.