• 제목/요약/키워드: meshless methods

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무요소법을 이용한 waveguide 내의 필드 분포 해석 (Analysis on a Simple Waveguide Using Meshfree Method)

  • 이찬희;우동균;정현교
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.190-192
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    • 2008
  • This paper shows the formulation of fast moving least square reproducing kernel method (FMLSRKM) which is a kind of meshfree methods. FMLSRKM has some advantages compared to conventional numerical techniques such as finite element method. For simple analysis on a rectangular waveguide, point collocation scheme is introduced and applied.

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점성균열 모델을 위한 국부단위분할이 적용된 무요소법 (A Meshless Method Using the Local Partition of Unity for Modeling of Cohesive Cracks)

  • 지광습;정진규;김병민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.861-872
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    • 2006
  • 본 연구에서는 이차원 연속체에 존재하는 점성균열을 무요소법에서 국부 단위분할 원리에 근거하여 정식화하였다. 균열이 한 절점의 영향영역(domain of influence)을 완전히 통과하는 경우 그 절점의 형상함수는 계단함수로 확장되고, 균열 끝이 영향영역 내에 위치하는 경우 특이성이 제거된 가지함수(branch function)로 확장된다. 이러한 해의 영역의 확장은 국부 단위분할 원리를 만족하는 변위계에서만 이루어지므로, 약형 정식화는 표준 Galerkin방법에 의해서 얻어진다. 균열과 상호작용하는 영향영역만 확장되기 때문에, 성긴 형태의 시스템의 행렬을 유지하게 된다. 그러므로 확장에 의해 발생하는 계산비용의 증가는 최소화된다. 동적인 문제에서 균열성장에 관한 조건은 재료안정론으로부터 얻어졌다. 즉, 재료 한 점에서 어느 방향으로든 변형열화가 집중하게 되면, 그 방향에 점성균열을 삽입하여 연속체가 비연속체로 되도록 하였다. 균열의 성장속도도 같은 조건으로부터 자연스럽게 얻어졌다. 전통적인 무요소법보다 더 나은 정확도와 빠른 수렴성을 보이는 것이 확인되었으며, 이 기법의 적용성을 보이기 위해 잘 알려진, 정적 및 동적문제에 적용하였다.

임의의 절점 추가로 개선된 유한요소해를 얻는 새로운 방법의 개발 (Development of a new method for improving finite element solutions by placing nodes arbitrarily)

  • 김혜영;김현규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.674-677
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    • 2008
  • An advanced computational strategy for improvement of the accuracy of the structural analysis is developed in this paper. The finite elements connecting the primary nodes are constructed as a ground mesh in a domain, and the secondary nodes can be placed arbitrarily without reconstruction of a mesh. The support domains of the secondary nodes are defined on the basis of finite element mesh, and the shape functions are constructed by using MLS(moving least square) approximations. The present method is useful for controlling the errors without reconstruction of mesh when you add or remove nodes in a domain.

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최소 제곱 무요소법과 적분 오차 (Least-Squares Meshfree Method and Integration Error)

  • 박상훈;윤성기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권10호
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    • pp.1605-1612
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    • 2001
  • Least-squares meshfree method is presented. Conventional meshfree methods based on the Galerkin formulation suffer from inaccurate numerical integration. Least-squares formulation exhibits rather different integration-related characteristics. It is demonstrated through numerical examples that least-squares formulation is much more robust to integration errors than the Galerkin's. Therefore efficient meshfree methods can be devised by combining very simple integration algorithms and least-squares formulation.

PATCHWISE REPRODUCING POLYNOMIAL PARTICLE METHOD FOR THICK PLATES: BENDING, FREE VIBRATION, AND BUCKLING

  • Kim, Hyunju;Jang, Bongsoo
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제17권2호
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    • pp.67-85
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    • 2013
  • Reproducing Polynomial Particle Method (RPPM) is one of meshless methods that use meshes minimally or do not use meshes at all. In this paper, the RPPM is employed for free vibration analysis of shear-deformable plates of the first order shear deformation model (FSDT), called Reissner-Mindlin plate. For numerical implementation, we use flat-top partition of unity functions, introduced by Oh et al, and patchwise RPPM in which approximation functions have high order polynomial reproducing property and the Kronecker delta property. Also, we demonstrate that our method is highly effective than other existing results for various aspect ratios and boundary conditions.

무요소법(RPIM)을 이용한 구조 요소의 응력해석 (A Stress Analysis of Structural Element Using Meshfree Method(RPIM))

  • 한상을;이상주;주정식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.495-500
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    • 2007
  • A Meshfree is a method used to establish algebraic equations of system for the whole problem domain without the use of a predefined mesh for the domain discretization. A point interpolation method is based on combining radial and polynomial basis functions. Involvement of radial basis functions overcomes possible singularity. Furthermore, the interpolation function passes through all scattered points in an influence domain and thus shape functions are of delta function property. This makes the implementation of essential boundary conditions much easier than the meshfree methods based on the moving least-squares approximation. This study aims to investigate a stress analysis of structural element between a meshfree method and the finite element method. Examples on cantilever type plate and stress concentration problems show that the accuracy and convergence rate of the meshfree methods are high.

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The elastoplastic formulation of polygonal element method based on triangular finite meshes

  • Cai, Yong-Chang;Zhu, He-Hua;Guo, Sheng-Yong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제30권1호
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    • pp.119-129
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    • 2008
  • A small strain and elastoplastic formulation of Polygonal Element Method (PEM) is developed for efficient analysis of elastoplastic solids. In this work, the polygonal elements are constructed based on traditional triangular finite meshes. The construction method of polygonal mesh can directly utilize the sophisticated triangularization algorithm and reduce the difficulty in generating polygonal elements. The Wachspress rational finite element basis function is used to construct the approximations of polygonal elements. The incremental variational form and a von Mises type model are used for non-linear elastoplastic analysis. Several small strain elastoplastic numerical examples are presented to verify the advantages and the accuracy of the numerical formulation.

Computation of dilute polymer solution flows using BCF-RBFN based method and domain decomposition technique

  • Tran, Canh-Dung;Phillips, David G.;Tran-Cong, Thanh
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.1-12
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    • 2009
  • This paper reports the suitability of a domain decomposition technique for the hybrid simulation of dilute polymer solution flows using Eulerian Brownian dynamics and Radial Basis Function Networks (RBFN) based methods. The Brownian Configuration Fields (BCF) and RBFN method incorporates the features of the BCF scheme (which render both closed form constitutive equations and a particle tracking process unnecessary) and a mesh-less method (which eliminates element-based discretisation of domains). However, when dealing with large scale problems, there appear several difficulties: the high computational time associated with the Stochastic Simulation Technique (SST), and the ill-condition of the system matrix associated with the RBFN. One way to overcome these disadvantages is to use parallel domain decomposition (DD) techniques. This approach makes the BCF-RBFN method more suitable for large scale problems.

A MONTE CARLO METHOD FOR SOLVING HEAT CONDUCTION PROBLEMS WITH COMPLICATED GEOMETRY

  • Shentu, Jun;Yun, Sung-Hwan;Cho, Nam-Zin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.207-214
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    • 2007
  • A new Monte Carlo method for solving heat conduction problems is developed in this study. Differing from other Monte Carlo methods, it is a transport approximation to the heat diffusion process. The method is meshless and thus can treat problems with complicated geometry easily. To minimize the boundary effect, a scaling factor is introduced and its effect is analyzed. A set of problems, particularly the heat transfer in the fuel sphere of PBMR, is calculated by this method and the solutions are compared with those of an analytical approach.

다면체영역분할을 이용한 SPH의 충돌 및 병렬해석 (The Contact and Parallel Analysis of Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Using Polyhedral Domain Decomposition)

  • 탁문호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.21-28
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    • 2024
  • 본 연구에서는 SPH 해석을 위한 다면체영역분할 기법이 소개된다. SPH 기법은 유체 유동 모사를 위한 수치해석기법으로 무요소기법(meshless method) 중 하나이다. 유동성 지반 또는 고체-유체 상호작용 해석 등에 유용하게 쓰일 수 있다. SPH는 입자기반 해석이기 때문에 입자가 많을수록 결과의 정확도는 높아지지만 수치적 효율성은 떨어진다. 일반적으로 해석의 효율성을 높이기 위해 병렬 프로세싱 알고리즘과 함께 쓰이는데 직교좌표계 기반의 영역분할 기법이 대표적이다. 그러나 복잡한 기하학적 형태나 동적 경계조건에서 유동 모사 등을 병렬 해석하기 위해서는 직교좌표계 영역분할 방법이 적합하지 않다. 소개하는 다면체영역분할 기법은 이와 같은 문제에서 병렬효율성을 높일 수 있는 장점을 갖는다. 다양한 형태의 3차원 다면체 요소로 분할하여 문제에 적합하게 모델링할 수 있다. SPH 입자들의 물리적 값들은 smoothing 길이 이내의 주위 입자들 정보를 이용하여 계산된다. 영역분할 시 물리적으로 분리될 수 있는 입자정보들을 코어간 공유할 수 있는 방법과 병렬효율성이 떨어질 수 있는 cross-point에서의 정보공유 방법이 소개된다. 수치해석 예제를 통하여 제안된 방법의 병렬효율성은 12코어까지 95%에 근접하였다. 이후 코어가 증가할수록 코어간 공유되는 정보량이 많아져 병렬효율성이 떨어지는 문제가 발생되기도 하였다.