• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권5호
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• pp.549-570
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• 2008

Numerical integration is an efficient approach for nonlinear dynamic analysis. In this paper, general category of the implicit integration errors will be discussed. In order to decrease the errors, Dynamic Relaxation method with modified time step (MFT) will be used. This procedure leads to an alternative algorithm which is very general and can be utilized with any implicit integration scheme. For numerical verification of the proposed technique, some single and multi degrees of freedom nonlinear dynamic systems will be analyzed. Moreover, results are compared with both exact and other available solutions. Suitable accuracy, high efficiency, simplicity, vector operations and automatic procedures are the main merits of the new algorithm in solving nonlinear dynamic problems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권1호
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• pp.51-62
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• 2008

This paper proposes a second-order implicit constraint enforcement method which yields enhanced controllability compared to a first-order implicit constraints enforcement method. Although the proposed method requires solving a linear system twice, it yields superior accuracy from the constraints error perspective and guarantees the precise and natural movement of objects, in contrast to the first-order method. Thus, the proposed method is the most suitable for exact prediction simulations. This paper describes the numerical formulation of second-order implicit constraints enforcement. To prove its superiority, the proposed method is compared with the firstorder method using a simple two-link simulation. In this paper, there is a reasonable discussion about the comparison of constraints error and the analysis of dynamic behavior using kinetic energy and potential energy.

• 수산해양기술연구
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• 제32권2호
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• pp.164-176
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• 1996

The main intention of this paper is to develop and compare the algorithm based on finite element procedures for nonlinear transient dynamic analysis which has combined effects of material and geometric nonlinearities. Incremental equilibrium equations based on the principle of virtual work are derived by the finite element approach. For the elasto - plastic large deformation analysis of shells and the determination of the displacement-time configuration under time-varying loads, the explicit, implicit and combined explicit-implicit time integration algorithm is adopted. In the time structure is selected and the results are compared with each others. Isoparametric 8-noded quadrilateral curved elements are used for shell structure in the analysis and for geometrically nonlinear elastic behaviour, a total Lagrangian coordinate system was adopted. On the other hands, material nonlinearity is based on elasto-plastic models with Von-Mises yield criteria. Thus, the combined explicit-implicit time integration algorithm is benefit in general case of shell structure, which is the result of this paper.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1433-1441
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• 2009

In multibody dynamic analysis, one of the most important problems is to reduce computation times for real-time simulation. This paper presents the derivation procedure of equations of motion of a 6${\times}$6 autonomous vehicle in terms of chassis local coordinates which do not require coordinates transformation matrix to enhance efficiency for real-time dynamic analysis. Also, equations of motion are derived using the VT(velocity transformation) technique and symbolic computation method coded by MATLAB. The Jacobian matrix of the equations of motion of a system is derived from symbolic operations to apply the implicit integration method. The analysis results were compared with ADAMS results to verify the accuracy and approve the feasibility of real time analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.599-608
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• 2012

일체형 원자로의 안전주입 노즐 이종금속 용접부의 잔류응력에 대한 레이저 피닝의 효과를 고찰하기 위해 상용 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 implicit 동적 유한요소 해석을 통해 연구를 수행하였다. implicit 동적 유한요소 해석은 기존의 실험 결과와의 비교에 따르면 레이저 피닝을 통한 잔류응력 이완에 대해 타당하다고 확인된다. 한편 내부 보수용접이 수행된 이종금속 용접부에 대해 해석이 수행되며 그 결과는 축방향 및 원환 잔류응력 모두 내부 보수용접에 기인하여 노즐의 내표면에서 인장임을 나타낸다. 또한 용접 잔류응력 이완에 대한 최대 충격 압력, 압력 지속 시간, 스폿 직경 및 피닝 방향과 같은 여러 변수의 효과를 고찰하기 위해 변수 해석 또한 수행하였다. 결과적으로, 레이저 피닝은 내표면 근처 영역의 잔류응력을 주로 이완시키는 예방정비 효과가 있음을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권6호
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• pp.309-314
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• 2017

This paper presents a theoretical investigation of the dynamic characteristics of externally pressurized air pad bearings with closed loop grooves. These grooves are made on the surface of bearings to reduce the number of supply holes so that manufacturing costs can be reduced. The semi-implicit method is applied to calculate the time varying pressure profile on the air bearing surface owing to the advantages of numerical stability and fast time tracing characteristics. The static pressure of the groove bearings is much higher than that without grooves, so the groove bearings can provide high load carrying capacity. The equation of motion considering vertical motion and tilting motion are also solved using the Runge-Kutta 4th order method. By combining the semi-implicit method and the Runge-Kutta method, fast calculations of the dynamic behavior of the air bearing can be achieved. The variations of bearing reaction force, air film reaction moment, height, and tilting angle are investigated for the step force input, which is 20% higher than the bearing reaction, when the nominal clearance is 6 mm. The effect of the groove width and the groove depth are investigated by calculating the dynamic behavior. The possibility of the air hammering with the depth of the groove is found and discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.711-736
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• 2013

In this paper new implicit time integration called N-IHOA is presented for dynamic analysis of high damping systems. Here, current displacement and velocity are assumed to be functions of the velocities and accelerations of several previous time steps, respectively. This definition causes that only one set of weighted factors is calculated from the Taylor series expansion which leads to a simple approach and reduce the computational efforts. Moreover a comprehensive study on stability of the proposed method i.e., N-IHOA compared with IHOA integration which is performed based on amplification matrices proves the ability of the N-IHOA in high damping vibrations such as control systems. Also, wide range of numerical examples which contains single/multi degrees of freedom, damped/un-damped, free/forced vibrations from finite element/finite difference demonstrate that the accuracy and efficiency of the proposed time integration is more than the common approaches such as the IHOA, the Wilson-${\theta}$ and the Newmark-${\beta}$.

• 스마트미디어저널
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• 제10권2호
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• pp.92-99
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• 2021

스마트 공간은 주변 환경과 상호 작용하여 인간을 지원하는 기술이며, 내장된 동적 지능형 환경을 가지고 있다. 이 논문은 스마트 공간에서 사용자 맞춤 동적 지능형 환경을 제공하는 프레임워크를 제안한다. 사용자 맞춤 지능형 서비스를 제공하는 기존 연구에서는 사용자의 관심사를 명시적으로만 분석하고, 스마트 공간을 고려하지 않았다. 암시적 관심사 분석은 명시적 관심사 분석보다 사용자에게 흥미가 있을 수 있는 서비스의 제안이 가능하지만, 분석 시 명시적 관심사 분석보다 높은 성능을 요구한다. 그리고 스마트 공간은 공간의 정보들과 상호작용하여 유용한 정보를 얻을 수 있다. 연구에서 제안된 프레임워크는 스마트 공간에 적합하도록 근접 기반 사물 소셜 네트워크를 이용한다. 또한, 암시적 관심사 분석은 사물의 소셜 미디어 정보와 공간 정보를 이용하여 스마트 공간을 위한 지능형 정보를 제공한다. 그리고 스마트 공간 특성을 고려하여 정확도를 유지하면서 성능 저하를 막는 방법을 제안한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.213-224
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• 2008

트럭 축하중에 의한 도로포장체의 응력과 변형은 대부분 다층 탄성 이론에 의해 예측된다. 대부분의 다층 탄성 이론에 의한 이론적 계산값이 연성 포장 재료의 점탄성적 거동특성, 동적 트럭 축하중, 비균등 타이어 접지압 및 형상등을 해석에 고려하지 못하므로, 계측값에 비해 매우 작은 값을 예측하므로서 도로 포장 두께설계가 과소 설계될 우려가 크다. 이와 같은 도로 포장체 구조해석시 이용되는 중요한 변동요소를 포장 재료의 물성 모델 측면, 비균등 접지압 및 형상 측면, 동적 유한요소해석 측면에서 분석하여 이용 가능한 모델을 본 논문에서 제안하였다. 경계조건 및 민감도 분석을 수행을 통한 효과적인 3차원 연성포장의 유한요소해석모델을 결정하는 방법론을 제안하였으며, 최적 유한요소모델 분석결과와 현장에서 취득한 결과와의 상호비교를 통하여 모델의 유의성을 검증하였으며, 동적 접지하중조건, 점탄성물성 모델 등을 3차원 유한요소 모델에 접목하고, 최적 경계조건을 결정하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.57-64
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• 2009

물리적 기반의 다이내믹 시뮬레이션에 있어서 안정적이고 효율적인 제한 시스템은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 기존에 널리 사용되고 있는 제한 시스템들(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization Method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method)에 대한 분석과 평가를 통해 제한 시스템을 사용하고자 하는 사용자들에게 적절한 선택을 할 수 있는 지침을 제공하고자 한다. 본 논문은 기존의 제한 방법들에 대한 수학적 수식들이 설명되어 있고, 제한 오차 비교, 계산 비용, 동적 움직임 분석 등을 통해 기존 제한 시스템들 각각에 대한 평가를 제공한다.