• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.12 no.4
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• pp.81-93
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• 1992

Numerical modeling of problems having infinite and semi-infinite boundaries is studied using a coupled method of distinct elements and boundary elements. The regions which are restricted on stress concentration area of loading points, excavation surface, and geometric discontinuity in the underground structures, are modeled using distinct elements, while the infinite and semi-infinite regions are modeled using linear boundary elements. Linear boundary elements for infinite and semi-infinite region are respectively composed using the Kelvin's and the Melan's solution, respectively. For the completeness, the boundary element method, the distinct element, and the coupled method of distinct elements and boundary elements are studied independently. The coupled method is verified and is applied to underground structures of infinite and semi-infinite regions. Through the comparison of the results, it is concluded that the coupled analysis may be used for discontinuous underground structures in the effective manner.

• 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.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.298-303
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• 1997

실제의 격납건물의 구조는 하부 원통형의 구조를 가지는 영역과 상부 돔 형태와 굴뚝 형태의 구조를 가지는 영역으로 나눌 수 있다. 하부 원통형의 구조만을 고려한다면, 고온의 철제 벽면과 콘크리트 벽면 사이의 gap 크기에 비해서 원통의 반지름이 상대적으로 매우 큰 값을 가지기 때문에 2차원 무한평판으로 가정하는 것이 가능하다. 그러나 돔 및 굴뚝 영역에서는 높이가 높아질수록 돔 단면직경이 감소하고 굴뚝 영역도 유동단면적이 작은 원통의 구조를 가져 2차원 무한평판의 가정에 많은 무리가 따른다. 앞에서 명시한 세 가지의 격납건물 형태에 있어서 ASPWR의 경우는 굴뚝을 포함한 영역까지도 무한평판으로 가정하는 것이 가능하나(돔에서의 열전달 단면적이 하부의 열전달 단면적에 비해 매우 작다는 가정을 한다면) 나머지 AP600과 HWRF의 격납건물에 있어서는 상부까지도 무한평판 가정을 사용하는 것에는 무리가 있다. 본 연구에서는 일반적인 유체해석 코드인 FLUENT V4.3을 이용하여 실제 격납건물 구조에 대한 분석을 시도하여 무한평판 구조에 대한 가정이 과도한 열전달량을 예측하고 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1993.04a
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• pp.199-206
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• 1993

동적무한요소를 이용한 지반-구조물 상호작용에 대하여 연구하였다. 동적무한요소는 무한원방향으로 전파되어 나가는 여러종류의 지진파 성분을 동시에 모형화 할 수 있도록 개발된 축대칭요소로서, 구조물에서 멀리 떨어진 지반영역(외부영역)을 모형화 하는데 사용되었다. 반면, 구조물에 가까운 지반영역(내부영역)은 재래의 축대칭요소를 사용하여 모형화 하였다. 본 해석방법의 검증은 적충된 반무한 지반위에 놓여진 원형강판의 임피던스함수를 구하여, 이를 이론적 결과와 비교하는 방법으로 수행되었다. 또한, 지반에 일부가 묻힌 원통형구조물에 대하여 수행된 강제진동시험 결과와 실제 지진발생시 구조물의 거동기록을 같은 입력조건에 대하여 본 해법으로 구한 결과와도 비교하였다. 해석결과로 부터 본 해석방법이 구조물의 거동을 타당히 산정하여 줌을 알 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3A
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• pp.439-445
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• 2006

Analysis problems of tunnels whose geometrical dimensions are very small compared with surrounding media can be treated as infinite region problems. In such cases, even if finite element models can be applied, excessive number of elements is required to obtain satisfactory accuracy. However, inaccurate results may be produced due to assumed artificial boundary conditions. To solve these problems, a hybrid model, which models the region of interest with finite elements and the surrounding infinite media with infinite elements, is introduced for the analysis of infinite region. Three-dimensional isoparametric infinite elements with various decay characteristics are formulated in this paper and the corresponding parameters are presented by means of parametric studies. Three-dimensional tunnel analysis performed on a representative example verifies the applicability of hybrid model using infinite elements.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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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.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.1 no.1
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• pp.71-80
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• 1989

In this paper, the concept of the infinite element is applied to the linear wave diffraction and radiation problems. The hydrodynamic pressure forces are assumed to be inertially dominated, and viscous effects are neglected. The near field region surrounding the solid body is modelled using the conventional finite elements, and the far field region is represented using the infinite elements .In order to represent the scattered wave potentials in the far field region more accurately, the infinite elements are developed using special shape functions derived from the asymptotic expressions for the analytical eigenseries solution of the scattered waves. The system matrices of the infinite elements are constructed by performing the integration in the infinite direction analytically to achieve computational efficiency. Numerical analyses are carried out for vertical axisymmetric bodies to validate the infinite elements developed here. Comparisons with the results by other available numerical solution methods show that the present method using the infinite elements gives fairly good results. Numerical experiments are per-formed to determine the suitable location of the infinite elements and the appropriate size of the finite elements which directly affect accuracy and efficiency of the solution.

• Geotechnical Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.101-110
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• 1997

This paper presents a two dimensional p-version static infinite element for analyzing $1/r^n$ displacement decay type problems in unbounded media. The proposed element is developed by using shape functions based on approximate expressions of an analytical solution. Numerical results are presented for an opening in a homogeneous elastic infinite medium and a rigid footing rested on a homogeneous elastic half-space. The numerical results show the effectiveness of the proposed infinite element.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.2
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• pp.199-208
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• 2008

In this paper, to analyze the initial valued non-homogeneous elastic half space by the scaled boundary analysis, the infinite element approach was introduced. The free surface of the initial valued non-homogeneous elastic half space was modeled as a circumferential direction of boundary scaled boundary coordinate. The infinite element was used to represent the infinite length of the free surface. The initial value of material property(elastic modulus) was considered by the combination of the position of the scaling center and the power function of the radial direction. By use of the mapping type infinite element, the consistent elements formulation could be available. The performance and the feasibility of proposed approach are examined by two numerical examples.

• Journal for History of Mathematics
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• v.24 no.3
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• pp.13-21
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• 2011

This mathematico-theological study addresses the Cantor's mathematics and theology of the infinite. From the scientific perspective, Cantor's landmark works opened the definition and logic of infinity in concreto, in abstracto, and in Deo. According to Cantor, the absolute infinite ${\Omega}$ could imply God's property beyond the actual infinite in physical and mathematical worlds.