• Title/Summary/Keyword: 有限要素解析

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Adaptive Finite Element Analysis of 2-D Plane Problems Using the rp-Method (절점이동과 단항증가법에 의한 이차원 평면문제의 적응 유한요소 해석)

  • 박병성;임장근
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • Adaptive finite element analysis, in which its solution error meets with the user defined allowable error, is recently used to improve the reliability of finite element analysis results. This adaptive analysis is composed of two procedures; one is the error estimation of an analysis result and the other is the reconstruction of finite elements. In the (p-method, an element size is controlled by relocating of nodal positions (r-method) and the order of an element shape function is determined by the hierarchical polynomial (p-method) corresponding to the clement solution error by the enhanced SPR. In order to show the effectiveness and the accuracy of the suggested rp-method, various numerical examples were analyzed and these analysis results were examined by comparing with those obtained by the existed methods.

Nonlinear Finite Element Analysis of PHWR Containment Building (가압중수형 격납건물의 비선형 유한요소해석)

  • Lee, Hong-Pyo;Song, Young-Chul
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.287-290
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    • 2009
  • 이 논문에서는 가압중수형(Pressurized Heavy Water Reactor) 프리스트레스 콘크리트 격납건물의 1/4 축소모델에 대한 극한내압능력과 전반적인 비선형거동에 관한 유한요소 해석을 수행하였다. 가압중수형 격납건물은 원통형 벽체와 돔으로 구성되었고, 4개의 부벽을 갖는다. 유한요소해석을 위해서 상용코드 ABAQUS를 이용하였고, 콘크리트, 철근 및 텐던에 대한 수치모델링을 작성하여 자중과 내압하중을 적용하였고, 텐던의 2% 변형률을 기준으로 극한내압능력을 평가하였다. 이때 사용된 재료모델로 콘크리트는 Concrete Damaged Plasticity 모델을 사용하였고, 철근과 텐던은 Elasto-Plastic 모델을 적용하였다. 유한요소 해석결과 콘크리트의 초기균열 0.41MPa에서 발생하였고, 극한내압은 0.56MPa 정도로 평가되었다.

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무한요소(Infinite Elements)를 이용한 기초공학해석

  • 양신추
    • Computational Structural Engineering
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    • v.4 no.2
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    • pp.9-12
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    • 1991
  • 공학문제에 있어서, 해석적으로 접근할 수 없었던 많은 경우의 문제들이 유한요소법(Finite Element Methods)의 정형화된 모형화 및 해석과정을 통하여 쉽게 접근되어질 수 있었다. 최근 보다 효율적인 요소개발과 컴퓨터 기술의 발달로 유한요소법은 더욱 효과적인 해석 수단이 되어가고 있다. 그러나 지반공학 문제와 같은 무한영역 문제를 유한요소법으로 해석할 경우, 매우 큰 영역을 모형화하기 위하여 많은 수의 요소가 요구되며 이에 따른 자유도(Degree of Freedom) 수의 증가로 많은 계산시간을 요구하게 된다. 본 고는 무한영역 문제를 효과적으로 모형화하기 위하여 연구, 개발되어진 무한요소(Infinite Element)에 대하여 소개하려 한다. 무한요소의 기본개념과 강성행렬의 형성방법을 보인 후, 기초공학 문제를 예로 하여 이의 적용방법을 간략하게 설명하였다.

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섭동법을 이용한 구조 재설계 기법

  • 김종현;임채환
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.1
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    • pp.22-25
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    • 1994
  • 종래의 재설계 방법으로는 시행착오 방법이 있다. (Fig. 1 참고). 이 방법은 설계자의 경험이나 직관 등에 의하여 설계를 변경한 후 다시 구조해석을 하여 재설계조건의 만족여부를 확인하는 방법이다. 이때 재설계조건을 만족하지 않을 경우 설계를 다시 바꾸고 구조해석으로 재설계조 건을 확인하여야 한다. 따라서 이 방법은 비효율적이고 설계조건에 쉽게 맞추기도 어렵다. 이러한 단점을 보완한 새로운 재설계방법으로 민감도 해석(Sensitivity Analysis)과 섭동법(Perturbation )에 의한 방법이 있다. 민감도 해석은 설계조건을 설계변수의 민감도로 나타내는 방법이고 섭동 법은 설계조건을 설계변수들의 함수로 나타내는 방법이다. 대형구조물의 구조해석과 구조설계 문제는 대부분 유한요소법에 의존한다. 따라서 이러한 대형구조물의 재설계 도구가 되기 위해서 쟤설계 프로그램은 유한요소해석 프로그램의 후처리 프로그램(Postprocessor)으로 개발되어야 한다. 이러한 전제조건 때문에 설계가 끝나고 유한요소해석을 행한 후 재설계를 하기 위해서 유한요소해석 모델을 사용하는 것이 바람직하다.

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Finite Element Mesh Dependency in Nonlinear Earthquake Analysis of Concrete Dams (콘크리트 댐의 비선형 지진해석에서의 유한요소망 영향)

  • 이지호
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.6
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    • pp.637-644
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    • 2001
  • A regularization method based on the Duvaut-Lions viscoplastic scheme for plastic-damage and continuum damage models, which provides mesh-independent and well-posed solutions in nonlinear earthquake analysis of concrete dams, is presented. A plastic-damage model regularized using the proposed rate-dependent viscosity method and its original rate-independent version are used for the earthquake damage analysis of a concrete dam to analyze the effect of the regualarization and mesh. The computational analysis shows that the regularized plastic-damage model gives well-posed solutions regardless mesh size and arrangement, while the rate-independent counterpart produces mesh-dependent ill-posed results.

가압열충격 발생시 원자로용기의 건전성 평가를 위한 유한요소해석

  • 곽동옥;최재붕;김영진;표창률;박윤원
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.870-876
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    • 1998
  • 원자로용기의 안전성은 가동중 운전조건과 조사취화등으로 인한 재료의 열화(degradation)를 검토함으로써 평가되는데, 특히 운전조건중, 비상사태에 해당하는 가압열충격에 관한 평가가 최근 중요한 안전문제로 부각되고 있다 본 연구의 목적은 가압열충격 사고중 소규모 냉각재 손실사고(Small LOCA)가 발생하는 경우, 원자로용기 내벽에 존재하는 균열의 안전성을 유한요소해석을 통해 평가하는 것이다. 본 연구에서는 Small LOCA 발생시 원자로용기의 내벽에 존재하는 균열의 종류, 방향, 균열형상비 및 클래드부의 두께가 응력확대 계수 계산에 미치는 영향을 평가하였으며, 이를 위해 총 14가지 경우에 대해서 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 Small LOCA 해석수행을 기초로 다양한 가압열충격 사고에 대한 유한요소해석 모델링 기법, 해석 기법, 후처리 기법을 제시하였다.

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FEM Analysis of Cleaning Machines by Design Change (설계 변경된 세척기의 유한요소해석)

  • Lee, Jong-Sun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.10
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    • pp.5950-5954
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    • 2014
  • FEM analysis of cleaning machine was performed. A cleaning machine was designed and measured to develop a cleaning machine with highly improved performance and a real configuration. 3D modeling was conducted using the 3-D design program CATIA V5. In addition, FEM analysis was conducted on the modeled cleaning machine using the ANSYS finite element analysis program and the pressure changes in internal fluid flow were visualized. This result was applied to the new product development of cleaning machines.

A New Global-Local Analysis Using MLS(Moving Least Square Variable-Node Finite Elements (이동최소제곱 다절점 유한요소를 이용한 새로운 전역-국부해석)

  • Lim, Jae-Hyuk;Im, Se-Young
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.293-301
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    • 2007
  • We present a new global-local analysis with the aid of MLS(Moving Least Square) variable-node finite elements which can possess an arbitrary number of nodes on element master domain. It enables us to connect one finite element with a few finite elements without complex remeshing. Compared to other type global-local analysis, it does not require any superimposed mesh or need not solve the equilibrium equation twice. To demonstrate the performance of the proposed scheme, we will show several examples in relation to capturing highly local stress field using global-local analysis.

Determination of Mechanical Properties of Galvanized Steel Sheets Using Instrumented Indentation Technique and Finite Element Analysis (계장화 압입시험 및 유한요소해석을 이용한 아연도금강판의 기계적 물성 추정)

  • Jin, Ji-Won;Kwak, Sung-Jong;Kim, Tae-Seong;Noh, Ki-Han;Kang, Ki-Weon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.5
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    • pp.529-535
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    • 2012
  • This paper deals with the determination of mechanical properties of various galvanized steel sheets that are used for fabricating automobile bodies; the instrumented indentation technique and finite element analysis were used for the determination. First, tensile tests were conducted to obtain the true stress-true strain curves of galvanized steel sheets with various thicknesses. Load-deformation curves were then obtained by using the instrumented indentation testing machine, and they were compared with load-deformation curves obtained by finite element analysis. Further, true stress-true strain curves were obtained at the optimal observation point by finite element analysis.

Element and Crack Geometry Sensitivities of Finite Element Analysis Results of Linear Elastic Stress Intensity Factor for Surface Cracked Straight Pipes (표면균열이 있는 직관에 대한 선형탄성 응력확대계수 유한요소해석 결과의 요소 및 균열형상 민감도)

  • Ryu, Dongil;Bae, Kyung-Dong;Je, Jin-Ho;An, Joong-Hyok;Kim, Yun-Jae;Song, Tae-Kwang;Kim, Yong-Beum
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.4
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    • pp.521-527
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    • 2013
  • This study provides the elastic stress intensity factors, K, for circumferential and longitudinal surface cracked straight pipes under single or combined loads of internal pressure, bending, and torsion based on three-dimensional (3D) finite element (FE) analyses. FE results are compared with two different types of defect assessment codes (API-579-1 and RCC-MR A16) to prove the accuracy of the FE results and the differences between the codes. Through the 3D FE analysis, it is found that the stress intensity factors are sensitive to the number of elements, which they were believed to not be sensitive to because of path independence. Differences were also found between the FE analysis results for crack defining methods and the results obtained by two different types of defect assessment codes.