• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.151-157
• /
• 2021

This paper is devoted to a convergence study of the nonlocal integral operator in peridynamics. The implicit formulation can be an efficient approach to obtain the static/quasi-static solution of crack propagation problems. Implicit methods require constly large-matrix operations. Therefore, convergence is important for improving computational efficiency. When the radial influence function is utilized in the nonlocal integral equation, the fractional Laplacian integral equation is obtained. It has been mathematically proved that the condition number of the system matrix is affected by the order of the radial influence function and nonlocal horizon size. We formulate the static crack problem with peridynamics and utilize Newton-Raphson methods with a preconditioned conjugate gradient scheme to solve this nonlinear stationary system. The convergence behavior and the computational time for solving the implicit algebraic system have been studied with respect to the order of the radial influence function and nonlocal horizon size.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.193-200
• /
• 2021

In this study, an analysis technique using static condensation is proposed for an efficient local nonlinear static analysis. The static condensation method is a model reduction method based on the degrees of freedom, and the analysis model is divided into a target part and a condensed part to be omitted. In this study, the nonlinear and linear parts were designated to the target and the omitted parts, respectively, and both the stiffness matrix and load vector corresponding to the linear part were condensed into the nonlinear part. After model condensation, the reduced model comprising the stiffness matrix and the load vector for the nonlinear part is constructed, and only this reduced model was updated through the Newton-Raphson iteration for an efficient nonlinear analysis. Finally, the efficiency and reliability of the proposed analysis technique were presented by applying it to various numerical examples.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.27 no.2
• /
• pp.87-94
• /
• 2014

In solid mechanics, the peridynamics theory has provided a suitable framework for material failure and damage propagation simulation. Peridynamics is computationally expensive since it is required to solve enormous nonlocal interactions based upon integro-differential equations. Thus, multiscale coupling methods with other local models are of interest for efficient and accurate implementations of peridynamics. In this study, peridynamic models are restricted to regions where discontinuities or stress concentrations are present. In the domains characterized by smooth displacements, classical local models can be employed. We introduce a recently developed blending scheme to concurrently couple bond-based peridynamic models and the Navier equation of classical elasticity. We demonstrate numerically that the proposed blended model is suitable for point loads and static fracture, suggesting an alternative framework for cases where peridynamic models are too expensive, while classical local models are not accurate enough.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.9 no.1
• /
• pp.36-46
• /
• 1995

빙판파괴 형태는 여러 모드의 합성이며 실제로 한 가지 양식으로 파괴되는 경우는 거의 일어나지 않는다. 이제까지 빙하중 해석 이론이나 방법은 한 가지 양식에 기준하는 것이었다. 이 논문에서는 합성모드로 빙판이 파괴될 때 해양구조물에 작용하는 빙하중 추정방법을 소개하여 모형 실험결과치와 그 결과를 비교하였다. 두 가지 합성모드에 대한 빙하중 추정방법인 비례파괴해석법 (Proportional Failure Method)과 국부경계해석법(Local Ice boundary Method)을 본논문에 소개하였으며, 이 두가지 방법과 함께 널리 알려진 Crushing 해석방법을 적용하여 정적 및 동적 구조물에 작용하는 빙하중을 산출/비교하였다. 동적구조물은 쇄빙선을 이용하였고, 쇄빙선이 SPM 터미널에 monopod로 연결되어있는 형태를 선택하였다. 모형 실험은 Finland의 Wartsila 실험실에서 실시 하였고, 이 실험을 통하여 쇄빙선에 작용하는 빙력 및 시간별 쇄빙선의 동적 움직임을 측정하였다. 이 논문에서는 위에서 소개된 세가지 방법으로 계산된 빙하중과 실험측정결과를 비교하였고, 이론적으로 추정한 쇄빙선의 운동을 실혐결과치와 비교하였다. Crushing방법으로 산출한 빙하중은 실제치보다 상당히 높았고, 비례파괴해석법은 Crushing 방법보다 정확한 결과를 보여주었으며, 국부경계해석법은 상당히 모형실험측정치와 가까웠다. 물론 쇄빙선의 움직임도 빙하중에 따라 변화가 심했고, 국부 경계해석법을 적용했을 때 실제 쇄빙선의 동적움직임을 가장 가깝게 추정할 수 있었다.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.42-43
• /
• 1991

균열성암반의 모형화 기술은 계속적으로 보완발전되어 UDEC이 개발되었으며, 현재 UDEC의 최신판은 블록 내부를 다시 유한차분요소로 분할하여 블록의 소성거동(Mohr-Coulomb Model) 및 쪼개짐을 고려할 수 있고, 절리면에서의 유체흐름 및 유압의 발생, 그리고 열응력 해석 등 평면변형 문제의 정적해석과 지진 및 폭발하중을 고려한 동적해석이 가능하다. UDEC은 전처리 기능이 뛰어나 최소한의 입력데이타로써 전체 모형의 데이타를 자동생성시키며 절리면의 통계학적 자동생성 및 터널형상의 자동생성도 가능하다. UDEC은 실용적인 보강요소를 구비하여 Rock Bolt 뿐만 아니라 그라우트를 고려한 Cable Bolt를 모형화할 수 있으며 국부적인(Key Block)보강으로써 불연속체 전체의 안정을 검토할 수 있다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.11-18
• /
• 2007

Seismic performance evaluation for dam safety evaluation has been continually conducted. However the behavior analysis for the spillway pier which is known as the weak point of dam is seldom reported. Therefore, this study performed the static loading tests for a prototype structures as elementary tests for the final seismic performance evaluation of dam safety. The prototype of pier structure has 1/20 scale and it adopts to strength model. And cracking loads and ultimate loads of real structures are calculated through numerical analysis using commercial FEM program (ABAQUS). The results of this study show some difference between the results of prototype tests and the results of numerical analysis. Also, the ultimate and cracking loads can be estimated through the prototype loading test and numerical analysis.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.238-245
• /
• 2010

Progressive collapse is defined as a collapse caused by sectional destruction of a structural member which links to other surrounding structures. Currently the design guidelines for the prevention of progressive collapse is not available in Korea. So, structural engineers have a difficulty in evaluating progressive collapse. In this study, the static and dynamic analysis to evaluate the methods and procedures are conducted using commercial analysis program for RC moment resisting frames. According to the study, DCR value of RC moment resisting frame system based on code in Korea is over 2 and it shows that it can't provide alternate load paths due to the progressive collapse. And additional reinforcement should be considered for the progressive collapse resistance. As a result of vertical deflection and DCR value of linear static analysis and linear dynamic analysis, the results of dynamic analysis were underestimated more than the result of static analysis. Thus, the dynamic coefficient value of 2 provides conservative estimation.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.4 no.1
• /
• pp.129-142
• /
• 2005

A semi-monocoque truncated cone structure, which is a main structure for the payload adapter of KSLV-I, was designed. Static test was performed to confirm the reliability of the cone structure under the design loads. Strains and displacements are measured during four load cases; the compressive axial, pure bending, pure shear, and combined loading conditions. The results showed that the cone structure satisfies the design requirements. An equivalent axial load was applied to the cone structure so that the global buckling of the cone structure occurred. The measured buckling load was compared with the predicted one by finite element method. The results show a good agreement.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1993.10a
• /
• pp.76-78
• /
• 1993

간접적인 방법으로 가공중(In process)공구상태를 감시하기 위해, 센서신호를 분석하는 방법으로 시간영역 (Time Domain) 해석과 주파수 영역(Frequency Domain)해석이 주로 이용되어 왔다. 시간영역해석의 경우 RMS,PEak Value, 평균/분산을 이용한 정적분석과 AR 모델, ARMA 모델, Kalman Filter등 동적 시계열 모델이 연구되어 왔다. 주파수영역해석의 경우 푸리에 변환 (Fourier Transform)에 의한 신호해석 기술이 주로 이용되고 있다. 그러나 푸리에 변환된 결과에는 시간정보가 포함되어 있지 않고, 국부적인 변환결과가 전체를 대표하는 성질을 가지고 있다. 이에 비해 웨이브렛(Wavelet) 변환은 고주파성분에 대해서는 시간분해능이 높고, 저주파 성분에 대해서는 주파수분해능이 높은 다중해상도 해석기술로서 국소적인 변동점을 민검하게 검지하는 것이 가능하다. 본연구에서는 엔드밀 가공중 발생하는 공구의 파손을 검출하기 위해, 전류센서로 부터 얻은 이송축 부하 전류의 변화에 웨이브렛 변환을 통해 공구의 파손을 검출하는 방법에 대한 연구결과를 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1999.04a
• /
• pp.28-28
• /
• 1999

본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.