• 제목/요약/키워드: 구조적 요소

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적응적 쉘유한요소를 이용한 박스형 구조물의 좌굴해석 (Buckling Analysis of Box-typed Structures using Adaptive Shell Finite Elements)

  • 송명관;김선훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.265-272
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    • 2007
  • 본 논문에서는 적응적 h-유한요소 세분화에 의한 박스형 절판 구조물의 선형좌굴 유한요소해석법을 제안한다. 면내회전 자유도를 갖는 변절점 평판쉘유한요소를 사용하여 유한요소의 거동을 개선하고 6자유도를 갖는 다른 유한요소와의 자유도의 연결을 용이하게 한다. 이와 같이 개발된 평판쉘유한요소에 의하여 박스형 절판구조물의 정확한 구조해석이 가능한데, 변절점유한요소를 정식화함으로써 적응적 h-유한요소 세분화시에 발생하는 다른 패턴의 사각형 유한요소 세분화망의 연결을 용이하게 해결한다. 오차평가에 대한 개선된 응력장을 얻기 위하여 상위수렴 조각회복법을 적용한다. 이와 같이 상위수렴 조각회복법에 의한 개선된 응력장에 의하여 구성된 유한요소 세분화망을 이용하여 좌굴하중과 좌굴모드를 자동적으로 구할 수 있도록 한다.

가중적분법에 의한 반무한영역의 추계론적 유한요소해석 (Stochastic Finite Element Analysis of Semi-infinite Domain by Weighted Integral Method)

  • 최창근;노혁천
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.129-140
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    • 1999
  • 추계론적 해석은 구조계 내의 해석인수에 존재하는 공간적 또는 시간적 임의성이 구조계 반응에 미치는 영향에 대한 고찰을 목적으로 한다. 확률장은 구족계 내에서 특정한 확률분포를 가지는 것으로 가정된다. 구조계 반응에 대한 이들 확률장의 영향 평가를 위하여 통계학적 추계론적 해석과 비통계학적 추계론적 해석이 사용되고 있다. 본 연구에서는 비통계학적 추계론적 해석방법 중의 하나인 가중적분법을 제안하였다. 특히 구조계의 공간적 임의성이 큰 특성을 가지고 있는 반무한영역에 대한 적용 예를 제시하고자 한다. 반무한영역의 모델링에는 무한요소를 사용하였다. 제안된 방법에 의한 해석 결과는 통계학적 방법인 몬테카를로 방법에 의한 결과와 비교되었다. 제안된 가중적분법은 자기상관함수를 사용하여 확률장을 고려하므로 무한영역의 고려에 따른 해석의 모호성을 제거할 수 있다. 제안방법과 몬테카를로 방법에 의한 결과는 상호 잘 일치하였으며 공분산 및 표준편차는 무한요소의 적용에 의하여 매우 개선된 결과를 나타내었다.

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케이블 지지구조물의 구조해석을 위한 개선된 유한요소 (An Improved Finite Element for Structural Analysis of Cable-Supported Structures)

  • 김선훈;최창근;송명관
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • 본 논문에서는 케이블 지지구조물의 비선형 정적해석과 동적해석에 사용할 수 있는 개선된 유한요소가 제시되었다. 케이블의 모델화를 위해 등가탄성계수를 사용하고 처짐곡선을 현수선함수로 가정한 케이블요소가 제안되었다. 프레임 부재에 사용되는 안정함수는 수치적으로 안정한 해를 얻기 위하여 수정되었다. 본 논문에서 제안한 요소의 유용성과 효율성을 검토하기 위하여 다양한 검증문제에 대한 수치해석이 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 제시한 유한요소는 케이블 지지구조물의 모델화에 매우 유용하고 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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이상화구조요소법에 의한 골조구조물의 최종강도해석에 관한 연구 (Ultimate Strength Analysis of Framed Structures Using Idealized Structural Unit Method)

  • 백점기;임화규
    • 전산구조공학
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    • 제4권1호
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    • pp.83-94
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    • 1991
  • 본 연구에서는 이상화구조요소법을 적용하여 골조구조물의 비선형해석을 높은정도로서 짧은 계산시간에 수행할 수 있는 해석이론과 컴퓨터프로그램을 개발하였다. 이를 위해 골조구조물을 구성하는 보-기둥(Beam-Column)부재에 대한 이상화구조요소를 부재에 존재하는 초기결함의 영향도 고려하여 정식화한다. 요소의 접선탄성강성행렬은 에너지원리를 적용하여 명시적인 형태로 도출하며, 최종강도조건은 요소에 소성붕괴메카니즘이 형성될때를 기준으로 정식화한다. 또한, 요소의 최종강도후 강성행렬도 근사적인 방법을 이용하여 명시적인 형태로 도출한다. 본해석법의 정도와 유용성은 단위부재 및 골조구조모형에 대한 기존의 실험 및 수치해석결과등과 비교하여 확인한다.

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불완전 정보 하에서 규제를 고려한 네트워크 산업의 시장구조 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling Network Market Structure Uuder Imperfect Information Considering Regulation)

  • 이용길;김태유;김연배
    • 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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    • 한국기술혁신학회 2000년도 춘계학술대회
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    • pp.464-482
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    • 2000
  • 이 논문은 상류복점, 하류복점의 시장구조에서 네트워크산업의 중요한 특징으로 간주되고 있는 규제와 불완전정보를 고려하여 네트워크산업의 시장구조에 대하여 모델링을 시도한 논문이다. 이 논문에서 고려하고 있는 시장구조는 독립적 소유구조(Independent Ownership), 부분적 수직결합구조(Partial Vertical Integration), 평행적 수직결합구조(Parallel Vertical Integration)로서 각 시장구조별로 가격, 공급량, 이윤, 불완전 정보로 발생하는 오인보고량(Misreport)의 크기를 따져보고 있다. 공급량, 총이윤은 평행적 수직결합구조에서 가장 크게 나타났고 다음 부분적 수직결합구조, 독립적 소유구조의 순서로 나타났다. 가격과 오인보고량의 크기는 독립적 소유구조에서 가장 높게 나타났으며 다음 부분적 수직결합구조, 독립적 소유구조 순으로 나타났다. 또한 이 논문에서는 규제와 다른 변수와의 관계를 고려하고 있는데, 규제당국의 규제능력이 향상할수록 서비스의 가격과 오인보고량의 크기가 떨어지고 망소유 기업의 이윤이 감소하는 것으로 나타났지만 총 공급량과 서비스만 제공하는 기업의 이윤은 오히려 증가하고 있음을 보여주었다. 한편, 규제와 다른 기업의 보완전 구성요소의 사용량의 관계에 있어서는 규제당국의 규제수준이 일정수준 이상이 되면 부분적 수직결함구조와 평행적 수직결합구조에서 보완적 구성요소의 사용이 이루어지고 규제수준이 향상될수록 이 사용량 증가하고 있음을 보여주고 있는데 이는 이 논문만의 독특한 결론이라고 볼 수 있다.

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독립적으로 구성된 유한요소 영역들의 결합을 위한 계면요소에 관한 연구 (A study on the interface elements for coupling independently modeled finite element domains)

  • 김현규
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.55-58
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    • 2009
  • 본 논문에서는 독립적으로 구성된 유한요소 모델을 결합하기 위하여 계면에서 불일치 격자들을 처리하는 기법을 소개하고자 한다. 불일치 격자들로 인하여 요소들의 침투와 틈이 발생할 수 있고 일반적인 유한요소를 사용하면 계면에서 변위의 연속성과 하중전달 조건들을 만족시키기가 불가능하게 되는데 계면에서 정의된 계면요소를 사용하여 결합을 위한 조건들을 만족시킬 수 있게 된다. 요소들의 침투와 틈이 없는 연속적인 계면을 정의하고 여기에 부합하는 계면요소를 구성하며 유한요소 형상함수와 다른 계면요소 형상 함수를 사용하게 되면 독립적으로 구성된 분리 영역들을 자연스럽게 결합할 수 있게 된다. 계면요소는 연속성, 적합성, 완전성 등에서 유한요소와 유사한 특성을 갖으며 추가적인 자유도 없이 불일치 격자를 결합하게 된다. 계면요소법을 사용하여 분리된 영역의 결합이나 전체-국부 해석 그리고 유체-구조물 상호작용해석 등에 적용되어 유용한 방법으로 사용될 수 있게 된다.

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해저 관로의 일점 상승에 의한 대변형 (Large Deflecion of Subsea Pipeline due to One Point Lifting)

  • 엔드루니암;조철희;손출열
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.75-82
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    • 1999
  • 일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

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순차 패턴을 이용한 XML문서의 유사성 계산 방법 분석 (Korea Information Science Society)

  • 이원철;이상민
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.232-234
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    • 2004
  • XML 문서의 요소는 의미적인 정보와 트리기반의 구조적인 정보를 포함하고 있기 때문에 요소의 구조적인 유사성이 곧 XML 문서의 유사성으로 연구되어 왔다. 그러나 구조적이고 순차적인 유사성만을 고려한 순차패턴 유사성 검색 방법은 의미적인(sementic) 유사성을 제대로 반영을 할 수가 없다. 이것은 정보 검색에 있어 재현율(recall)을 낮을 수밖에 없는 원인을 제공한다. 따라서 본 논문에서는 기존에 사용되었던 순차패턴을 기반으로 한 유사성의 계산 방법과 각각의 연구 방법이 의미적인 유사성에 대하여 한계가 있음을 찾아보았다.

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파랑하중의 산정을 위한 유한요소법 (Finite Element Method for Evaluation of Wave Forces)

  • 박우선
    • 전산구조공학
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    • 제3권2호
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    • pp.9-12
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    • 1990
  • 유한요소법은 구조물의 변위 또는 응력 등을 해석하기 위한 구조해석 분야에서 뿐만 아니라, 유체역학, 열역학 및 전자기학 등 각종 공학문제의 수학적 모형에 대하여 구해진 미분방정식을 푸는 기법으로 널리 사용되고 있다. 특히, 컴퓨터 기술의 급속한 발달로 인한 유한요소법의 적용범위는 더욱 확장되고 있다. 본 고는 유한요소법이 타 공학문제, 특히 유체에 관련된 문제에서 어떻게 이용되고 있는가를 소개하려 한다. 구체적으로, 해양구조물의 설계에 있어서 선결되어야 할 주요사항인 파랑하중 산정문제를 예로 들어, 유한요소법을 이용한 이의 수식화과정을 간략히 설명하였다.

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유체-구조물 상호작용을 고려한 실린더형 수중 구조물의 유한요소모델링 및 동적 응답 스펙트럼 해석 (Finite Element Modelling of a Submerged Cylindrical Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effect and Dynamic Response Spectrum Analysis)

  • 이희남;신태명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 유체-구조물 상호작용 효과를 고려하여, 실린더형 수중 구조물의 유한요소 모델을 상용 전산코드를 사용하여 작성하고 동적하중에 대한 응답해석을 수행하였다. 구조 유한요소에 부착되는 유체 유한요소로 인하여 발생하는 요소행렬의 비대칭성으로 인하여, 일반적으로 사용되는 유한요소 해석 전산코드로 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼해석을 수행하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결을 위하여, 등가 비 유체-구조물 상호작용 모델을 구성하고, 등가비 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼 해석 및 조화가진 응답해석 결과를 이용하여 유체-구조물 상호작용 모델의 스펙트럼 가진에 대한 동적 응답을 계산할 수 있는 효율적인 방법을 제시하였다.

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