Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

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Thermomechanical Contact Analysis by Subdomain/Interface Finite Element Method

유한요소 부영역 결합법을 이용한 열기계학적 접촉 해석

  • 신의섭 (전북대학교 기계항공시스템공학부) ;
  • 진지만 (전북대학교 항공우주공학과 대학원)
  • Published : 2005.11.30
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Abstract

A subdomain-interface finite element method is suggested to solve a class of fully- coupled thermomechanical problems with contact boundaries. The penalty method is used for connecting subdomains that satisfy interface compatibility conditions. As a result, effective stiffness matrices are always positive definite, and computational efficiency can be improved to a considerable degree. Moreover, any complex-shaped domain can be divided into independently modeled subdomains without considering the conformity of meshes on interfaces. Using a computer code based on the present method, these advantageous features are shown through a set of numerical studies.

접촉 현상을 포함하는 완전 연계된 열기계학적 문제에 대한 정확하고 효율적인 해석을 위하여 부영역과 공유면에 근거한 유한요소 정식화 기법을 제안하였다. 부영역과 공유면을 결합하기 위한 등식 적합 조건을 벌칙 함수로 처리함으로써 모든 유효 강성 행렬이 양정치화되며, 역행렬과 같은 각종 수치 연산이 매우 간편하다. 또한 전체 구조 형상이 복잡하더라도 대상 영역을 임의의 부영역으로 분할한 후, 공유면에서의 절점 연속성 등을 고려하지 않고 각 부영역을 독립적으로 유한요소 모델링할 수 있다. 컴퓨터 코드의 개발 및 수치 예제의 해석을 통하여 본 기법에 대한 기본적인 특성을 확인하였다.

Keywords

References

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