• 제목/요약/키워드: quadrilateral

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Assumed strain quadrilateral C0 laminated plate element based on third-order shear deformation theory

  • Shi, G.;Lam, K.Y.;Tay, T.E.;Reddy, J.N.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제8권6호
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    • pp.623-637
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    • 1999
  • This paper presents a four-noded quadrilateral $C^0$ strain plate element for the analysis of thick laminated composite plates. The element formulation is based on: 1) the third-order shear deformation theory; 2) assumed strain element formulation; and 3) interrelated edge displacements and rotations along element boundaries. Unlike the existing displacement-type composite plate elements based on the third-order theory, which rely on the $C^1$-continuity formulation, the present plate element is of $C^0$-continuity, and its element stiffness matrix is evaluated explicitly. Because of the third-order expansion of the in-plane displacements through the thickness, the resulting theory and hence elements do not need shear correction factors. The explicit element stiffness matrix makes the present element more computationally efficient than the composite plate elements using numerical integration for the analysis of thick layered composite plates.

Higher-order assumed stress quadrilateral element for the Mindlin plate bending problem

  • Li, Tan;Qi, Zhaohui;Ma, Xu;Chen, Wanji
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권3호
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    • pp.393-417
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    • 2015
  • In this paper an 8-node quadrilateral assumed stress hybrid Mindlin plate element with $39{\beta}$ is presented. The formulation is based on complementary energy principle. The proposed element is free of shear locking and is capable of passing all the patch tests, especially the non-zero constant shear enhanced patch test. To accomplish this purpose, special attention is devoted to selecting boundary displacement interpolation and stress approximation in domain. The arbitrary order Timoshenko beam function is successfully used to derive the boundary displacement interpolation. According to the equilibrium equations, an appropriate stress approximation is rationally derived. Particularly, in order to improve element's accuracy, the assumed stress field is derived by employing $39{\beta}$ rather than conventional $21{\beta}$. The resulting element can be adopted to analyze both moderately thick and thin plates, and the convergence for the very thin case can be ensured theoretically. Excellent element performance is demonstrated by a wide of experimental evaluations.

New twelve node serendipity quadrilateral plate bending element based on Mindlin-Reissner theory using Integrated Force Method

  • Dhananjaya, H.R.;Nagabhushanam, J.;Pandey, P.C.;Jumaat, Mohd. Zamin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제36권5호
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    • pp.625-642
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    • 2010
  • The Integrated Force Method (IFM) is a novel matrix formulation developed for analyzing the civil, mechanical and aerospace engineering structures. In this method all independent/internal forces are treated as unknown variables which are calculated by simultaneously imposing equations of equilibrium and compatibility conditions. This paper presents a new 12-node serendipity quadrilateral plate bending element MQP12 for the analysis of thin and thick plate problems using IFM. The Mindlin-Reissner plate theory has been employed in the formulation which accounts the effect of shear deformation. The performance of this new element with respect to accuracy and convergence is studied by analyzing many standard benchmark plate bending problems. The results of the new element MQP12 are compared with those of displacement-based 12-node plate bending elements available in the literature. The results are also compared with exact solutions. The new element MQP12 is free from shear locking and performs excellent for both thin and moderately thick plate bending situations.

임의 형태의 삼차원 균열 모델링 및 해석 (Modeling and Analysis of Arbitrarily Shaped Three-Dimensional Cracks)

  • 박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1091-1097
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    • 2011
  • SGBEM-FEM 교호법은 유한 물체 내에 존재하는 삼차원 균열을 해석하는 유용한 방법으로 알려져 있다. 이 방법으로 일반적인 평면 혹은 비평면 삼차원 균열에 대한 정확한 응력강도계수를 구할 수 있다. 기존의 방법에서는 균열을 모델화 하는데 8 절점 사각형 경계요소를 사용한다. 그러나 임의 형상의 균열의 경우는 3 절점 삼각형 요소를 사용하여 균열을 모델화 하는 것이 더 편리하다. 따라서 본 논문에서는 3 절점 삼각형 요소와 7 절점 사각형 요소를 사용하여 전진 프런트 법으로 균열을 모델링 하였다. 사용된 균열 모델의 정확성을 검토하기 위하여 몇 가지 형상의 균열에 대하여 응력강도계수를 구하여 기존의 해와 비교하였다.

DISJOINT SMALL CYCLES IN GRAPHS

  • Gao, Yunshu;Li, Guojun;Yan, Jin
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권3_4호
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    • pp.809-817
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    • 2009
  • We call a cycle C be a small cycle if the length of C equals to 3 or 4. In this paper, we obtain two sufficient conditions to ensure the existence of vertex-disjoint small cycles in graph and propose several problems.

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2차원 비정렬 격자를 이용한 전도 및 대류 열전달 계산 코드 개발 (Code Development for Conductive/Convective Heat Transfer on 2D Unstructured Mesh)

  • 채은미;사종엽
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.123-127
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    • 1998
  • A computer code has been developed for an analysis of conduction and convection heat transfer on a personal computer. FVM based on unstructured mesh has been employed for triangular and quadrilateral element. All variable of p, u, v, T, k and ${\varepsilon}$ has been defined on a node (not on a center of element). The code possesses the pre-and post-processor for itself to provide user-friendly interface.

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유한요소법을 이용한 원형 평판의 면내 고유진동 해석 (In-plane Natural Vibration Analysis of a Circular Plate by Using finite Element Method)

  • 김창부;곽동희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1083-1087
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    • 2009
  • We present an 1-dimensional annular disk element with which natural vibration of a circular plate can be analyzed accurately and facilely. The natural vibration characteristics of a circular plate with free outer boundary are analyzed by using the presented I-dimensional element. Its results are compared with the results obtained by utilizing 2-dimensional 8-node quadrilateral plane element and cyclic symmetry of the circular plate. And also, by comparing with the theoretical results of previous researchers, the accuracy and facility of the presented I-dimensional element are verified.

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An assumed-stress finite element for static and free vibration analysis of Reissner-Mindlin plates

  • Darilmaz, Kutlu
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제19권2호
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    • pp.199-215
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    • 2005
  • An assumed stress quadrilateral thin/moderately thick plate element HQP4 based on the Mindlin/Reissner plate theory is proposed. The formulation is based on Hellinger-Reissner variational principle. Static and free vibration analyses of plates are carried out. Numerical examples are presented to show that the validity and efficiency of the present element for static and free vibration analysis of plates. Satisfactory accuracy for thin and moderately thick plates is obtained and it is free from shear locking for thin plate analysis.

2차 요소를 이용한 2차원 상향가중 유한요소모형 (2-D SU/PG Finite Element Model Using Quadratic Elements)

  • 최승용;김병현;김상호;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권12호
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    • pp.1053-1067
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 하도의 형상이 불규칙한 자연하천에서 2차원 흐름 특성을 해석하고 예측하기 위해 2차 요소를 이용한 정확하고 효과적인 상향가중 유한요소모형의 개발에 있다. 모형의 개발을 위해 선형 삼각형 요소, 선형 사각형 요소와 혼합요소를 적용하였고 2차 삼각형, 사각형 요소와 혼합요소를 적용하여 모형을 개발하였으며, 지배방정식의 수치적분식으로 Gauss Quadrature 방법을 사용하였다. 개발된 모형의 적용성 검증을 위해 하상융기가 있는 수로, U자형 수로 등에 모의를 실시하여 해석해 및 실측치와 비교 검토하였다. 모의 결과 2차 요소가 선형 요소에 비해 보다 정확한 해를 제공하는 것으로 판단되었으며 2차요소를 적용한 상용모형인 RMA-2 모형과 비교한 결과 본 연구 개발 모형이 보다 정확한 해를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 개발된 모형을 향후 자연하천에 적용할 경우 기존의 모형에 비해 향상된 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

카메라 획득 문서영상에서의 글자모양 왜곡보정 (Character Shape Distortion Correction of Camera Acquired Document Images)

  • 장대근;김의정
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.680-686
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    • 2006
  • 스캐너로 획득한 문서영상을 대상으로 문자인식을 하는 경우와 달리 카메라로 획득한 문서 영상을 대상으로 문자인식을 수행할 경우 카메라 렌즈의 특성과 카메라와 피사체간의 위치와 각도의 불일치에 의해 글자모양의 왜곡이 발생한다. 따라서 이러한 왜곡들로 인해 실제로 사용이 가능한 카메라 문자인식 기술의 개발이 쉽지 않았다. 본 논문에서는 문서 영상을 카메라로 획득할 때 발생하는 3차원의 비선형적 왜곡을 2차원의 선형 변환을 이용하여 근사화함으로써 왜곡된 글자모양을 교정한다. 또한 변환과정에서 글자와 글자줄을 추출하여 상하로는 글자줄의 배열방향을, 좌우로는 문자획의 기울어진 각도를 측정함으로써 왜곡으로 인해 사변형 형태로 변형된 글자영역 즉 변환영역을 자동으로 설정함으로써 부가적인 정보의 획득 없이 문서영상 자체만으로 기하하적 왜곡보정이 가능하다.