• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.309.1-312
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• 1998

일반적으로 음향 문제에 상용되는 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 적분 방정식에 약특이성과 강특이성의 커널을 갖고 있어, 경계면에 매우 근접한 음장을 해석할 때 수치 적분 과정에서 큰 오차를 유발한다. 본 연구에서는 평면파 성분을 이용하여 약특이성 방정식 및 특이성이 제거된 음장 음압의 과도한 오차는 약특이성 경계 적분 방정식의 적용으로 제거될 수 있었다. 부드러운 경계면을 가진 경우는 모든 특이성의 제거가 가능하여 특이성 처리를 위한 특별한 처리가 불필요하게 되었다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 몇 가지 단순한 모델에 대하여 경계 요소 계산을 수행하였고, 경계면 부근의 근접 음장에서 음압 예측의 정확도가 향상되는 결과를 얻었다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.5 no.4
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• pp.57-66
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• 2002

본 연구는 굽힘 하중하에서 탄성평판 구조 해석을 위한 경계적분방법 구성을 주목적으로 하고 체계적인 모듈화시스템 개발의 첫 이론 부분을 확립하였다. 굽힘 문제에서의 4개의 고유변수인 처짐, 기울기, 굽힘모우멘트, 상당 전단력의 항으로 경계적분방정식을 구성하였다. 물리적인 의미를 갖는 두 새로운 핵함수 도입으로 구성된 이들 적분방정식은 경계요소 구성시 나타나는 특이거동의 문제점을 간단한 두 탄성해에 의해 정규화 시켰으며 수치 적분 과정도 Cauchy 주치 적분 수렴성에서의 특별취급과는 달리 효율적으로 일반화시켰다. 경계적분식의 수치해석방법을 서술하였으며 집중하중하의 비대칭문제의 근사수치해를 도시하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.12 no.10
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• pp.89-101
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• 1995

선형 탄성 등방성 물체 내에 있는 일반적인 복합모드 크랙 문제들을 해석하기 위한 이중 경계적분방정식의 일반식과 계산해법이 제시되었다. 크랙면이 포함된 물체 해석에 있어서 유일한 해를 얻기 위하여, 한 면상의 점에는 변위 경계적분방정식이 적용되었고 마주하고 있는 상대면 상의 점에는 인력 경계적분방정식이 적용되었다. 인력 및 변위 경계적분방정식의 강특이해 및 초특이해 적분항들은 수치해법을 적용하기 전에 정상화되었다. 정상화과정 중 보정되는 강특이적분항이 상대 크랙면 상의 특이해 요소를 따라 직접 적분되는 것을 격리시키기 위하여, 특이해 적분 경로를 완만한 곡면으로 우회시킨 가상의 비특이해 보조경계로 대치하여 적분값을 계산하였다. 제시된 해법의 정확성과 효율성을 예시하기 위하여, 2차원 및 3차원 크랙 문제의 변형 후 모습과 응력강도계수 계산 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1991.07a
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• pp.18-24
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• 1991

항내 정온도 해석은 일반적으로 유한차분법, 유한요소법 및 경계적분 방정식법 등의 엄밀해법과 근사 경계적분법, 고산의 방법 및 파향선법 등의 근사해법으로 구분된다. 엄밀해법은 지배방정식을 이산화 이외의 근사를 사용하지 않고 푸는 수치계산 방법으로 임의형상에의 적용성과 엄밀성이 뛰어나나 대상으로 하는 파의 파장이 짧고 항의 규모가 큰 경우에는 계산용량이 증대되여 실용적이지 못하다.(중략)

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.4 no.1
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• pp.62-70
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• 1990

Cauchy의 적분공식을 복소속도(complex velocity)에 적용하여 포텐시얼 유동을 해석하는 복소경계요소법이 개발되었다. 이 결과로 얻어지는 적분방정식은 경계면에서의 접선속도(tangential velocity)와 법선속도(normal velocity)의 함수로 주어진다. 자유수면에서의 접선속도의 시간변화(evolution of tangential velocity)를 수식화하기 위하여 새로운 비선형 동역학적 자유수면경계조건(nonlinear dynamic free surface boundary condition)을 유도하였다. 복소포텐시얼 대신 복소속도를 이용하는 이 방법은 유장내의 특이점(field singularity)을 용이하게 고려할 수 있으며, 수치미분없이 직접 경계면에서의 유속을 해로서 구하게 된다. 그러나 자유수면이 존재하는 문제의 경우에는, 자유수면에서의 동역학적 경계조건을 만족 시키기 위한 계산과정에 접선 벡타의 변화량을 추정하는 것이 포함되게 되어, 계산과정이 다소 복잡하게 된다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.4
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• pp.1-10
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• 2002

For the time-domain simulation of incipient breaking waves, usually the boundary integral method has been used so far, and it seems to be successful except a problem of too much computation time. The present paper shows a new computation technique for the simulation of breaking wave experiment. This technique uses the high-order spectral/boundary element method and the boundary integral method in sequence, and reduces the computation time remarkably. The wave generation and energy focusing process is efficiently simulated by the high-order spectral/boundary element method. Only the wave over-turning process is simulated by the boundary integral method. In the example calculation result, salient features of breaking waves such as high particle velocities and accelerations are shown.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.6
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• pp.975-984
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• 1997

A direct boundary element method (DBEM) is developed for thin bodies whose surfaces are rigid or compliant. The Helmholtz integral equation and its normal derivative integral equation are adoped simultaneously to calculate the pressure on both sides of the thin body, instead of the jump values across it, to account for the different surface conditions of each side. Unlike the usual assumption, the normal velocity is assumed to be discontinuous across the thin body. In this approach, only the neutral surface of the thin body has to be discretized. The method is validated by comparison with analytic and/or numerical results for acoustic scattering and radiation from several surface conditions of the thin body; the surfaces are rigid when stationary or vibrating, and part of the interior surface is lined with a sound-absoring material.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.1 no.2
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• pp.79-84
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• 1991

A variational approach employing localized functional is presented to solve alternating magnetic field problems with open boundary. The functional used in the approach consists of the domain integral of finite element region only and the boundary integral of the interfacial boundary between the finite and infinite element regions. The boundary integral is obtained by transforming the infinite domain integral for the infinite element region into the interfacial boundary integral. The proposed algorithm is then applied to a simple two-dimensional problem where the analytic solutions are available. It is shown that the algorithm makes it possible to yield good agreements between the numerical and analytic solutions. and that it requires less computer storage memory and computation time than the conventional finite element method due to the reduction of the computing region.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.5
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• pp.413-420
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• 2012

In this study, the Kernel integration scheme for 2D linear elastic direct boundary element method has been discussed on the basis of subparametric element. Usually, the isoparametric based boundary element uses same polynomial order in the both basis function and mapping function. On the other hand, the order of mapping function is lower than the order of basis function to define displacement field when the subparametric concept is used. While the logarithmic numerical integration is generally used to calculate Kernel integration as well as Cauchy principal value approach, new formulation has been derived to improve the accuracy of numerical solution by algebraic modification. The subparametric based direct boundary element has been applied to 2D elliptical partial differential equation, especially for plane stress/strain problems, to demonstrate whether the proposed algebraic expression for integration of singular Kernel function is robust and accurate. The problems including cantilever beam and square plate with a cutout have been tested since those are typical examples of simple connected and multi connected region cases. It is noted that the number of DOFs has been drastically reduced to keep same degree of accuracy in comparison with the conventional isoparametric based BEM. It is expected that the subparametric based BEM associated with singular Kernel function integration scheme may be extended to not only subparametric high order boundary element but also subparametric high order dual boundary element.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.375-382
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• 2008

The particular integral formulation for two(2D) and three(3D) dimensional inelastic transient dynamic stress analysis is presented. The elastostatic equation is used for the complementary solution. Using the concept of global shape function, the particular integrals for displacement and traction rates are obtained to approximate acceleration of the inhomogeneous equation. The Houbolt time integration scheme is used for the time-marching process. The Newton-Raphson algorithm for plastic multiplier is used to solve the system equation. Numerical results of four example problems are given to demonstrate the validity and accuracy of the present formulation.