• Journal of the KSME
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• v.26 no.5
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• pp.389-393
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• 1986

고유치는 여러 공학문제에서 중요하다. 예를들어 비행기의 안전성은 어떤 행렬(matrix)의 고유 치에 의해서 결정된다. 보의 고유진동수는 실제로 행렬의 고유치이다. 좌굴(buckling) 해석도 행렬의 고유치를 구하는 문제이다. 고유치는 여러 수학적인 문제의 해석에서도 자연히 발생한다. 상수계수 일계연립상미분방정식의 해는 그 계수행렬의 고유치로 구할 수 있다. 또한 행렬의 제곱의 수렬 $A,{\;}A^{2},{\;}A^{3},{\;}{\cdots}$의 거동은 A의 고유치로서 가장 쉽게 해석할 수 있다. 이러한 수렬은 연립일차방정식(비선형)의 반복해에서 발생한다. 따라서 이 강좌에서는 행렬의 고유치를 수치적으로 구하는 문제에 대하여 고찰 하고자 한다. 실 또는 보소수 .lambda.가 행렬 B의 고유치라 함은 영이 아닌 벡터 y가 존재하여 $By={\lambda}y$ 가 성립할 때이다. 여기서 벡터 y를 고유치 ${\lambda}$에 속하는 B의 고유벡터라 한다. 윗식은 또 $(B-{\lambda}I)y=0$의 형으로도 써 줄 수 있다. 행렬의 고유치를 수치적으로 구하는 방법에는 여러 가지 방법이 있으나 그 중에서 효과있는 Danilevskii 방법을 소개 하고자 한다. 이 Danilevskii 방법에 의하여 특 성다항식(Characteristic polynomial)을 얻을 수 있고 이 다항식의 근을 얻는 방법 중에 Bairstow 방법 (또는 Hitchcock 방법)이 있는데 이에 대하여 아울러 고찰하고자 한다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.2
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• pp.47-56
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• 2000

지반-구조물 상호작용 시스템 구조물의 진동제어 시스템 복합재료 구조물과 같은 비비례 감쇠 구조물의 경우 정확한 동적응답을 얻기 위해서는 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제를 계산하는 것이 필수적이다 그러나 대부분의 고유치 해법에서는 구하고자 하는 고유치 중 일부를 누락시킬 수 있기 때문에 어떤 고유치 해법이 실제문제에 응용 가능한 방법이 되기 위해서는 누락된 고유치의 존재 여부를 검사하는 기법을 포함하고 있어야만 한다. 비감쇠나 비례감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열 성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 아직까지 검사 기법이 개발되어 있지않다 본 논문에서는 편각의 원리를 이용하여 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제의 누락된 고유치의 존재여부를 검사하는 기법을 제안하였다 제안방법의 효용성을 검증하기 위하여 두가지 수치예제를 고려하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.95-102
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• 1999

본 연구에서는 중복되지 않는 고유치를 갖는 비비례 감쇠계의 고유치와 고유벡터의 민감도를 계산하는 새로운 방법을 제시하였다. 제안 방법에서는 (n+1)차의 대칭 행렬로 이루어진 대수방정식을 해석함으로써 n개의 자유도를 갖는 감쇠계의 고유치와 고유벡터의 설계변수에 대한 미분을 구한다. 제안 방법은 매우 간단하면서도 수치적 안정성이 보장되고 정확한 해를 주는 방법이다. 제안 방법의 검증을 위해 7자유도를 갖는 차량모델의 민감도해석을 예제에서 다루고 있다. 예제에서의 설계변수는 콘테이너의 질량으로 하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.103-109
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• 1999

본 연구에서는 중복 고유치를 갖는 비비례 감쇠 진동계의 고유치와 고유벡터의 민감도를 계산하는 새로운 방법을 제시하였다. 제안 방법은 매우 간단하면서도 수치적 안정성이 보장되고 정확한 해를 주는 방법이다. 제안 방법에서는 (n+m)차의 대칭 행렬로 이루어진 대수방정식을 해석함으로써 n개의 자유도를 갖는 감쇠계에 있어서 m차의 중복도를 갖는 고유치와 고유벡터의 설계변수에 대한 미분을 구한다. 제안 방법의 검증을 위해 5자유도를 갖는 단순구조물의 민감도해석을 예제에서 다루고 있다. 예제에서의 설계변수는 모델의 부분강성으로 하였다.

• The Journal of Natural Sciences
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• v.8 no.2
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• pp.9-11
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• 1996

We apply a full mutigrid scheme to computing eigenvalues of the Laplace eigenvalue problem with Dirichlet boundary condition. We use finite difference method to get an algebraic equation and apply inverse power method to estimating the smallest eigenvalue. Our result shows that combined method of inverse power method and full multigrid scheme is very effective in calculating eigenvalue of the eigenvalue problem.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2001.04a
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• pp.172-179
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• 2001

비감쇠 혹은 비비례감쇠 시스템의 고유치를 구하기 위한 대부분의 방법들은 저차의 몇 개의 모드만을 사용하여 동적응답을 구하는 경우 누락된 고유치의 존재여부를 검사하기 위해 잘 알려진 Sturm 수열 성질(Sturm sequence property)을 이용한다. 반면 감쇠시스템 즉, 지반-구조물의 진동제어 시스템, 복합재료 구조물과 같은 경우에는 저차 몇 개의 모드만을 사용할 경우 누락 고유치를 검사할 수 있는 효율적인 기법이 아직 확립되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 Gleyse의 정리를 이용하여 감쇠스템의 누락된 고유치를 검사하는 기법을 제안하고 이 방법의 효용성을 수치예제를 통하여 검증하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.71-78
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• 1998

The eigenvalue problem is presented for the building with added viscoelastic dampers by using component mode method. The Lagrange multiplier formulation is used to derive the eigenvalue problem which is expressed with the natural frequencies of the building, the mode components at which the dampers are added, and the viscoelastic property of the damper. The derived eigenvalue problem has a nonstandard form for determining the eigenvalues. Therefore, the problem is examined by the graphical depiction to give new insight into the eigenvalues for the building with added viscoelastic dampers. Using the present approach the exact eigenvalues can be found and also upper and lower bounds of the eigenvalues can be obtained.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.205-216
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• 1998

A solution method is presented to solve the eigenvalue problem arising in the dynamic analysis of nonclassicary damped structural systems with multiple eigenvalues. The proposed method is obtained by applying the modified Newton-Raphson technique and the orthonormal condition of the eigenvectors to the linear eigenproblem through matrix augmentation of the quadratic eigenvalue problem. In the iteration methods such as the inverse iteration method and the subspace iteration method, singularity may be occurred during the factorizing process when the shift value is close to an eigenvalue of the system. However, even though the shift value is an eigenvalue of the system, the proposed method provides nonsingularity, and that is analytically proved. Since the modified Newton-Raphson technique is adopted to the proposed method, initial values are need. Because the Lanczos method effectively produces better initial values than other methods, the results of the Lanczos method are taken as the initial values of the proposed method. Two numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method and the results are compared with those of the well-known subspace iteration method and the Lanczos method.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.587-588
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• 2011

본 논문에서는 강사장교의 극한강도 및 파괴모드를 간략하게 예측할 수 있는 간단하고 빠른 해석법을 제안하였다. 기존의 비탄성 고유치해석의 기본 개념을 바탕으로 기둥 요소에 대한 수렴 기준을 보였고, 사장교 구조 시스템의 거더 및 주탑 요소에서 보-기둥 거동을 고려하기 위한 새로운 수렴 기준을 제시하였다. 제시된 방법의 타당성 검증을 위하여 중앙경간 길이와 거더의 높이를 변화시킨 강사장교 모델에 대하여 제안된 비탄성 고유치 해석과 비선형 탄소성 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과, 제안된 수렴 기준을 적용한 비탄성 고유치 해석은 기존에 기둥의 수렴기준을 적용했던 방법에 비하여 강사장교의 극한강도를 보다 정확히 예측할 수 있었다. 또한, 제안된 방법은 강사장교의 파괴모드 역시 근사하게 모사 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.6
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• pp.743-749
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• 2007

Algebraic substructuring (AS) is a state-of-the-art method in eigenvalue computations, especially for large size problems, but, originally, it was designed to calculate only the smallest eigenvalues. In this paper, an updated version of AS is proposed to calculate the interior eigenvalues over a specified range by using a shift value, which is referred to as the shifted AS. Numerical experiments demonstrate that the proposed method has better efficiency to compute numerous interior eigenvalues for the finite element models of structural problems than a Lanczos-type method.