• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제30권1_2호
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• pp.235-244
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• 2012

In this paper, we solve the three-dimensional biharmonic equation with Dirichlet boundary conditions of second kind using the full multigrid (FMG) algorithm. We derive a finite difference approximations for the biharmonic equation on a 18 point compact stencil. The unknown solution and its second derivatives are carried as unknowns at grid points. In the multigrid methods, we use a fourth order interpolation to producing a new intermediate unknown functions values on a finer grid, and the full weighting restriction operators to calculating the residuals at coarse grid points. A set of test problems gives excellent results.

• 충청수학회지
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• 제7권1호
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• pp.237-242
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• 1994

An quintic spline interpolate to a function in $C^{10}$[a, b] and its O($h^6$) error behavior are presented when its fourth derivative satisfies some kind of end conditions. The O($h^6$) relations between its derivatives up to fourth order and the m-th derivatives of the given function are also given at the nodes.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 점근해석 및 논로컬 이론에서 요구하는 4차 이상의 고차 미분근사를 수행하기 위하여 계방정식에 혼합변분이론을 적용하여 MLS 차분법으로부터 구해지는 고차 미분근사의 정확도를 큰 폭으로 향상시킨다. 또한, MLS 차분법에 존재하는 세 가지 조건변수에 따른 고차미분근사의 정확도를 비교·분석한다. 혼합변분이론의 합응력을 후처리하여 변위의 미분을 근사할 경우 기존의 변위장 기반 계방정식의 차분 결과에 비해 미분 차수가 2차 낮아진다. 해석 범위내 절점 수가 과도하게 많거나 기저 차수가 클 경우 MLS 차분법의 영향영역 내에서 과적합(overfitting)이 발생한다. 또한 영향영역이 최적 범위 이상으로 넓어질 경우 근사의 정확도가 떨어진다. 위 내용을 사인 하중을 받는 단순지지보 수치예제로부터 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.693-698
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• 2007

로터 공기역학 모사를 위한 수치해석 기법이 제안되었다. 국부적인 유동특성변수를 4차 정확도 내삽의 MUSCL 접근방법을 유한체적 공식에 적용시킴으로써 로터 블레이드로 부터 멀리 떨어져 성긴 격자영역에서의 비 물리적인 수치 확산을 개선시켰다. 또한, 유동특성변수에 따라 각각 다른 제한자를 적용함으로써 수치적인 소산작용을 억제하고 수치적 안정성을 높였다. 대표적인 로터 공기역학 응용문제에 적용한 결과 후류포획성능이 크게 개선됨을 확인하였으나 공력소음계산 결과는 전통적인 MUSCL 기법에 비교하여 큰 개선점은 없었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권4호
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• pp.385-398
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• 2018

In the present paper, we offer a new flat shell finite element. It is the result of the combination of a membrane element and a bending element, both based on the strain-based formulation. It is known that $C^{\circ}$ plane membrane elements provide poor deflection and stress for problems where bending is dominant. In addition, they encounter continuity and compliance problems when they connect to C1 class plate elements. The reach of the present work is to surmount these problems when a membrane element is coupled with a thin plate element in order to construct a shell element. The membrane element used is a triangular element with four nodes, three nodes at the vertices of the triangle and the fourth one at its barycenter. Each node has three degrees of freedom, two translations and one rotation around the normal. The coefficients related to the degrees of freedom at the internal node are subsequently removed from the element stiffness matrix by using the static condensation technique. The interpolation functions of strain, displacements and stresses fields are developed from equilibrium conditions. The plate element used for the construction of the present shell element is a triangular four-node thin plate element based on Kirchhoff plate theory, the strain approach, the four fictitious node, the static condensation and the analytic integration. The shell element result of this combination is robust, competitive and efficient.