• 제목/요약/키워드: symmetric Galerkin method

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경계조건에 따른 자기장 및 열하중을 받는 복합재료 원통셸의 진동해석 (Vibration Analysis of Composite Cylindrical Shells Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields with Different Boundary Conditions)

  • 박상윤;김성균;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.653-660
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    • 2012
  • In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT with two different boundary conditions(C-C, S-S) was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Model of laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, and stacking sequence for each boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.

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비균일 대칭성 열Flux인 수직 사각 닥트내의 층류조합대류 열전달 효과 (Laminar Convective Heat Transfer in Vertical Square Duct with Variational Symmetric Heat Flux)

  • 김시영
    • 수산해양기술연구
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    • 제18권1호
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    • pp.47-53
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    • 1982
  • 본 논문은 비균일대칭성 열Flux인 수직사각 Duct내의 층류조합대류 열전달 효과를 해석하기 위하여 그 유동의 특성 지배 방정식 및 비균일 열Flux의 경계조건을 무차원화 시켜 이를 Galerkin's 방법에 의해 유한요소식으로 정식화하고 이에 대하여 R 하(a) 수 및 압력구배 변수에 대해서 Duct 내의 온도분포, 속도분포 및 Nusselt 수의 값을 계산하였고 온도분포를 열 Flux가 일정 및 없는 경우와 비교하였으며 또 닥트내의 열전달 특성을 R 하(a) 수, 응력구배변수 및 Corner에 따른 변호경향을 조사하였다. 그 결과 1. 본 해석의 경계벽 온도분포 계산치와 유효자료들과의 비교에서 열 Flux가 일정 또는 없는 경우는 그 값이 일치하였다. 2. 닥트내의 온도분포와 Nusselt수의 값은 R 하(a) 수 및 압력구배 변수에 비례하여 증감하였다. 3. Nusselt수는 Corner에서 유속지연에 의한 온도분포의 특성 때문에 그 값이 감소하였으며 최대치는 0.7부근이었다

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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.

유한요소 교호법을 이용한 임의 형상의 삼차원 균열의 피로균열 성장 해석 (Fatigue Crack Growth Simulation of Arbitrarily Shaped Three Dimensional Cracks Using Finite Element Alternating Method)

  • 박재학;김태순
    • 한국안전학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-20
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    • 2006
  • The finite element alternating method is a convenient and efficient method to analyze three-dimensional cracks embedded in an infinite or a finite body because the method has the property that the uncracked body and cracks can be modeled independently. In this paper the method was applied for fatigue crack growth simulation. A surface crack in a cylinder was considered as an initial crack and the crack configurations and stress intensity factors during the crack growth were obtained. In this paper the finite element alternating method proposed by Nikishkov, Park and Atluri was used after modification. In the method, as the required solution for a crack in an infinite body, the symmetric Galerkin boundary element method formulated by Li and Mear was used. And a crack was modeled as distribution of displacement discontinuities, and the governing equation was formulated as singularity-reduced integral equations.

배관 피로균열 성장 해석을 위한 유한요소 교호법의 적용 (Analysis of the Fatigue Crack Growth in Pipe Using Finite Element Alternating Method)

  • 김태순;박상윤;박재학;박치용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.124-129
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    • 2004
  • Finite element alternating method have been suggested and used for assessing the integrity of cracked structures. In the paper, in order to analyze arbitrarily shaped three dimensional cracks, the finite element alternating method is extended. The cracks are modeled as a distribution of displacement discontinuities by the displacement discontinuity method and the symmetric Galerkin boundary element method. Applied the proposed method to three dimensional crack included in the elbow, the efficiency and applicability of the method were demonstrated.

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유한요소 교호법을 이용한 무한 물체에 존재하는 임의 형상의 삼차원 균열 해석 (Analysis of Arbitrarily Shaped Three Dimensional Cracks in an Infinite Body Using the FEAM)

  • 김태순;박재학;박치용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.278-283
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    • 2004
  • Many analysis methods, including finite element method, have been suggested and used for assessing the integrity of cracked structures. In the paper, in order to analyze arbitrarily shaped three dimensional cracks in an infinite body, the finite element alternating method is extended. The cracks are modeled as a distribution of displacement discontinuities by the displacement discontinuity method and the symmetric Galerkin boundary element method. Applied the proposed method to several example problems for planner cracks in finite bodies, the accuracy and efficiency of the method were demonstrated.

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원통형 스프링의 동특성 해석을 위한 헬리컬 로드 유한요소 개발 (Development of Helical Rod Finite Element for the Dynamic Analysis of Cylindrical Springs)

  • 김도중;이덕영
    • 소음진동
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    • 제9권3호
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    • pp.544-553
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    • 1999
  • A 3-dimensional helical rod finite element is devloped for the dynamic analysis of cylindrical springs. Element matrices are formulated using the Galerkin's method, and an exact static deflection curve is used as a shape function. Because the resultant mass and stiffness matrices of the model are symmetric, effective direct solution method can easily be applied for analysing dynamic behavior of springs. The model is used to analyze the dynamic characteristics of a typical automotive valve spring. The effectiveness of the developed helical rod element is verified by comparing the results of the proposed method with those of a classical theory and experiments. The helical element developed in this study is superior to a straight beam element and a 2-dimensional curved beam element for this problem.

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하천에서의 동수력학적 유동해석을 위한 유한요소모형의 개발 (Finite Element Model for the Hydrodynamic Analysis in a River)

  • 한건연;이종태;김홍태
    • 물과 미래
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    • 제26권3호
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    • pp.87-101
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    • 1993
  • 하천에서의 동수역학적 유동해석을 위하여 2차원 천수방정식을 기본방정식으로 하고 이를 불연속구간함수와 upwinding weighting을 도입한 감쇠형 Galerkin 방법에 의하여 해석하는 RIV-FEM2를 개발하였다. RIV-FEM2는 전처리, 주처리, 후처리 과정으로 구성되었으며, 전처리와 주처리 과정은 Fortran-77으로, 후처리 과정은 turbo-Pascal에 의하여 각각 처리할 수 있도록 개발하였다. 2차원의 만곡부, 교량부, 축소부를 가진 대칭수로부등의 경우와 실제 하천에 대하여 본 모형을 적용한 결과 유속분포, 수면형 및 질량 유출입량 보존등의 면에서 안정성과 효율성이 우수하게 나타나 본 모형의 적용성을 입증할 수 있었다. 본 모형은 실제 하천의 이수 및 치수관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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Elasticity solution and free vibrations analysis of laminated anisotropic cylindrical shells

  • Shakeri, M.;Eslami, M.R.;Yas, M.H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제7권2호
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    • pp.181-202
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    • 1999
  • Dynamic response of axisymmetric arbitrary laminated composite cylindrical shell of finite length, using three-dimensional elasticity equations are studied. The shell is simply supported at both ends. The highly coupled partial differential equations are reduced to ordinary differential equations (ODE) with variable coefficients by means of trigonometric function expansion in axial direction. For cylindrical shell under dynamic load, the resulting differential equations are solved by Galerkin finite element method, In this solution, the continuity conditions between any two layer is satisfied. It is found that the difference between elasticity solution (ES) and higher order shear deformation theory (HSD) become higher for a symmetric laminations than their unsymmetric counterpart. That is due to the effect of bending-streching coupling. It is also found that due to the discontinuity of inplane stresses at the interface of the laminate, the slope of transverse normal and shear stresses aren't continuous across the interface. For free vibration analysis, through dividing each layer into thin laminas, the variable coefficients in ODE become constants and the resulting equations can be solved exactly. It is shown that the natural frequency of symmetric angle-ply are generally higher than their antisymmetric counterpart. Also the results are in good agreement with similar results found in literatures.

와이어 안테나의 광대역화를 위한 형상 굴곡화에 관한 연구 (A Study on the Curvilinearly Shaping Method for Wide-Band Wire Antennas)

  • 박의준;이영순;김병철;정훈;조재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.454-463
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    • 2000
  • 와이어 안테나의 대역폭 향상을 위해 기존의 선형적인 기하학적 구조를 변경시키는 방법을 제안하였다. 그 구조 합성은 이차원적으로 이루어지며, 원거리 boresight 전장의 주파수 의존성을 최소화시키는데 그 기본을 두고 있다. 안테나상의 전류분포는 펄스함수를 이용한 Galerkin법을 사용하여 계산하였다. 안테나 끝부분에서의 반사파에 의해 와이어상에 정재파가 존재하여 광대역화에 한계가 있으므로, 이 영향을 줄이기 위해 합성된 안테 나 끝부분에 저항을 적절히 분포시켰다. 그 결과 10:1 대역폭에서 전력이득이 $6.5\pm1.1$dBi, 정재파비가 2 이하인 평탄한 특성을 만족시킬 수 있었다. 종래의 선형 v-다이폴의 성능과 비교. 분석함으로써 제시한 방법의 타당성을 보였다.

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