• Title/Summary/Keyword: 반복 구성 방정식

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Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Flexural Members under Cyclic Loading (반복하중을 받는 철근콘크리트 휨부재의 비선형해석)

  • 변근주;김영진
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.3 no.3
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    • pp.149-157
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    • 1991
  • This paper concentrates on the nonlinear analysis of the reinforced concrete flexural members under cyclic loading. To develop a nonlinear material model, concrete is treated as an orthotropic nonlinear material and steel is modeled as an elasto-plastic material. The models for hysteresis behavior with stiffness degradation in compression and for crack opening and closing in tension are included. The finite element computer program for the nonlinear analysis of RC flexural members under cyclic loading is developed. The accuracy and reliabihty of the numerical procedure IS demonstrated by the FEM analysis and test results of underreinforced concrete beams.

GPA를 이용한 가스터빈 엔진의 성능진단에 의한 최적 계측변수 선정에 관한 연구

  • ;Riti Singh
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.10-10
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    • 1999
  • 선형 및 비선형 GPA 기법을 이용한 가스터빈 엔진의 성능예측 및 진단을 연구하고 전형적 산업용 가스터빈 엔진인 TB5000에 적용하여 최적의 계측변수를 정의하였다. 선형 GPA는 가스가 지나가는 구성품의 계측가능한 온도, 압력, 연료유량, 로터 회전수 등과 같은 종속변수와 효율, 유량과 같은 측정불가능한 독립변수의 관계 방정식을 열역학 법칙, 연속방정식, 질량 및 에너지 보존법칙, 구성품 성능곡선 등으로부터 유도하는 것이며 비선형 GPA는 독립변수와 종속변수의 비선형 관계를 충분히 고려하기 위해 선형 GPA를 반복적으로 적용하는 방법이다. 본 연구에서 반복기법은 Newton-Raphson 반복기법을 사용하였다.

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Development of MLS Difference Method for Material Nonlinear Problem (MLS차분법을 이용한 재료비선형 문제 해석)

  • Yoon, Young-Cheol
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.29 no.3
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    • pp.237-244
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    • 2016
  • This paper presents a nonlinear Moving Least Squares(MLS) difference method for material nonlinearity problem. The MLS difference method, which employs strong formulation involving the fast derivative approximation, discretizes governing partial differential equation based on a node model. However, the conventional MLS difference method cannot explicitly handle constitutive equation since it solves solid mechanics problems by using the Navier's equation that unifies unknowns into one variable, displacement. In this study, a double derivative approximation is devised to treat the constitutive equation of inelastic material in the framework of strong formulation; in fact, it manipulates the first order derivative approximation two times. The equilibrium equation described by the divergence of stress tensor is directly discretized and is linearized by the Newton method; as a result, an iterative procedure is developed to find convergent solution. Stresses and internal variables are calculated and updated by the return mapping algorithm. Effectiveness and stability of the iterative procedure is improved by using algorithmic tangent modulus. The consistency of the double derivative approximation was shown by the reproducing property test. Also, accuracy and stability of the procedure were verified by analyzing inelastic beam under incremental tensile loading.

Pipe Network Analysis by Using Frontal Solution Method (Frontal 기법을 이용한 상수관망의 흐름해석 모형)

  • 박재홍;한건연
    • Water for future
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    • v.29 no.1
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    • pp.141-150
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    • 1996
  • Steady state analysis of pressure and flow in water supply piping systems is a problem of great importance in hydraulic engineering. The basic equations consist of continuity equation and energy equation. The network equations are solved iteratively by using linear solution method. The resulting linear simultaneous equations are solved by frontal method. Frontal method, which is suitable to sparse matrix, gathers only non-zero entries in coefficient matrix. The suggested methodology can analyze faster than the existing routines by using smaller computer memory. The model presented in this study shows accurate and efficient results for various piping systems.

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Constitutive Modeling of Asphalt Concrete with Time-Dependent Damage Growth (손상이 증가하는 아스팔트 콘크리트의 점탄성 구성모델)

  • 이현종
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.4
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    • pp.229-238
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    • 1997
  • Mechanical behavior of asphalt concrete that accounts for viscoelasticity and damage evolution under cyclic loading conditions is modeled and presented in this paper. An elastic-viscoelastic correspondence principle in terms of pseudo variables is applied to separately evaluate viscoelasticity and time-dependent damage growth in asphalt concrete. A microcrack growth law, which is commonly employed in linear viscoelastic fracture mechanics, is successfully used for describing the damage growth in the body. A constitutive equation in terms of stress and pseudo strain is first established for controlled-strain mode, and then transformed to controlled-stress constitutive equation by simply replacing stress and pseudo strain with pseudo stress and strain. The transformed constitutive equation in terms of pseudo stress satisfactorily predicts the mechanical behavior of asphalt concrete all the way up to failure under controlled-stress modes.

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Basic Concepts of Bond Graph Modeling Techniques and It's Applications (본드선도 모델링 방법의 기본개념 및 그 적용 예)

  • 김종식;박전수
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.1
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    • pp.22-32
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    • 1993
  • 본드선도는 물리적 등가가 적용되는 모든 상사 시스템을 대단히 조직이며 일관성 있게 모델링할 수있을 뿐만 아니라 시스템의 동적 방정식을 제어동역학 관점에 유리한 상태방정식으로 직접 유도할 수 있다. 또한 본드선도는 모델링 단계에서 무시된 각 요소들의 동적 특성 즉, 기계시스 템에서 회전축의 탄성처짐이나 운동 물체들 사이의 마찰 효과 전기 . 자기시스템에서 자속유출량, 그리고 유체 . 유압시스템에서 밀봉부분의 유량손실이나 압축성 유체 특성 등을 기곤에 구성된 본드선도의 변경 없이 각 특성들이 나타나는 본드상에 적절한 접합요소와 함께 단순히 첨가하여 고려할 수 있기 때문에 모델링 과정을 다시 반복하지 않고도 무시된 동적 특성들이 전체시스템에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 특히 본드선도가 에너지 변환 장치나 에너지 유동 메카니즘이 복잡한 다에너지역 시스템 등에 거동이 전체시스템에 미치는 효과를 시각적으로 보다 세밀히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 구성된 본드선도에 인과관계를 할당하여 본드선도의 접합요소를 통하여 유도된 최종적인 동적 방정식이 현실적으로 실현 가능한 물리시스템인지 파악할 수 있어 본드선도 모델링 단계에서 시스템을 묘사하는 동적 방정식의 옳고 그름을 평가할 수 있다. 이와 같이 본드선도는 기계, 전기 . 자기, 유체 . 유압, 열 시스템 및 이들이 조합된 복잡한 다에너지역 시스템 등을 효과적으로 모데링할 수 있는 매우 유용한 동적 시스템 모델링 방법이다.

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통합형 점소성 구성방정식을 적용한 유한요소해석에 관한 연구

  • Kim, Jong-Beom;Lee, Hyeong-Yeon;Yoo, Bong;Kwak, Dae-Young;Lim, Yong-Taek
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.1014-1020
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    • 1995
  • 고온구조물은 고온에서의 운전상태에 따라 복잡한 하중이력을 경험하게 됨으로써 상온에서 발생하는 손상 기구와는 달리 온도 의존성을 가질 뿐만 아니라, 상온에서 볼 수 없는 크립-피로의 상호작용에 의한 손상현상이 나타나게 된다. 따라서 고온 구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석을 신뢰성 있게 수행하기 위해서는 구조물의 비선형 거동을 비교적 정확히 예측할 수 있는 통합 구성방정식의 개발 및 적용과 온도에 따른 재료의 물성치 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 통합 점소성 모델인 수정된 Chaboche 모델에 대해서 내연적 시간 적분법을 적용하여 ABAQUS의 UMAT으로 구현하였고, 개발된 프로그램을 이용하여 INCONEL 718을 사용한 단순 인장해석, 반복 소성 특성해석 및 크립 해석을 수행하여 프로그램의 신뢰성을 평가하였다. 또한 원공이 있는 평판에 대한 예제해석을 수행함으로써 개발된 프로그램이 고온구조물의 건전성 평가를 위한 비탄성 해석에 적절하게 적용될 수 있음을 확인하였다.

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The Pupil Motion Tracking Based on Active Shape Model Using Feature Weight Vector (특징 가중치 벡터를 적용한 능동 형태 모델 기반의 눈동자 움직임 추적)

  • Kim, Soon-Beak;Lee, Soo-Heum
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2005.11a
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    • pp.205-208
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    • 2005
  • 본 논문은 특징 가중치 벡터를 적용하여 능동형태 모델(Active Shape Model)기반에서 눈동자의 움직임 추적 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 일반적인 능동형태 모델에서는 객체 추적을 위한 PDM 구성을 위해 각 특징점 구성 벡터의 유클리디안 거리의 최소 값으로 Training Set정렬 과정을 수행한다. 이 과정에서 적절하지 못한 샘플 영상으로 인해 안정된 PDM을 구성하지 못하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에 서는 형태를 구성하는 특징점마다 가중치를 부여하는 벡터를 작성하고, 최소자승근사법으로 최유사 특징점 벡터를 산출하기 위한 선형방정식을 구상하였다. 이로 인해 안정된 PDM을 구성할 수 있었으며, 눈동자 추적실험을 통해 형태적 움직임을 보정하는 실험을 수행하였다. 실험결과 기존의 능동형태 모델에 비해 반복연산의 횟수가 줄어들고, 다양한 형태로 나타나는 눈동자의 움직임 추적에 보다 안정적인 결과를 얻을 수 있었다.

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A Study On The Eigen-properties of A 2-D Square Waveguide by the Krylov-Schur Iteration Method (Krylov-Schur 순환법에 의한 2차원 사각도파관에서의 고유치 문제에 관한 연구)

  • Kim, Yeong Min;Kim, Dongchool;Lim, Jong Soo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.11
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    • pp.28-35
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    • 2013
  • The Krylov-Schur algorithm has been applied to reveal the eigen-properties of the wave guide having the square cross section. The eigen-matrix equation has been constructed from FEM with the basis function of the tangential edge-vectors of the triangular element. This equation has been treated firstly with Arnoldi decomposition to obtain a upper Hessenberg matrix. The QR algorithm has been carried out to transform it into Schur form. The several eigen values satisfying the convergent condition have appeared in the diagonal components. The eigen-modes for them have been calculated from the inverse iteration method. The wanted eigen-pairs have been reordered in the leading principle sub-matrix of the Schur matrix. This sub-matrix has been deflated from the eigen-matrix equation for the subsequent search of other eigen-pairs. These processes have been conducted several times repeatedly. As a result, a few primary eigen-pairs of TE and TM modes have been obtained with sufficient reliability.

Quasi-Steady Model of Newton-Raphson Form for Natural Rivers (자연하천에 대한 Newton-Raphson 형태의 준정상류 계산모형)

  • Kim, Jin-Soo;Jun, Kyung-Soo;Yoon, Byung-Man;Woo, Hyo-Seop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.640-644
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    • 2008
  • 하상경사가 커서 동수역학적 부정류 계산모형을 안정적으로 적용하기 어렵고, 홍수파의 감쇄효과가 적은 중소하천에 적합한 준정상류 계산모형을 개발하였다. 수립된 모형은 매 시각 유량에 대하여 1차원 하천 부등류 지배방정식인 단면 평균된 1차원 에너지 방정식을 풀도록 구성되어 있으며, 수치해법으로는 Newton-Raphson 방법을 적용한 표준축차법을 사용하였다. Newton-Raphson 방법을 적용하기 위해서는 통수면적, 하폭, 윤변, 동수반경 및 수위에 대한 윤변의 변화율 등의 변수들이 필요하다. 이와 같은 변수들은 각 계산점에서 수위를 계산하기에 앞서 단면자료를 사용하여 0.1 m 간격으로 모든 수위에 대하여 그 값들을 미리 구한 후, 반복 계산 단계에서 사용되는 수위에 대하여 필요한 변수들을 앞서 계산된 변수들과 선형 보간하여 사용하도록 하였다. 하천 구간내에 보가 존재하는 경우에는 보가 위치한 상 하류 간의 지배방정식으로 에너지 방정식 대신에 월류 유량 관계식을 사용하였으며, 이때의 수치해법 역시 Newton-Raphson 방법을 사용하였다. 수립된 모형을 한탄강 하류 구간에 적용하여 HEC-RAS 모형과 모의 결과를 비교한 결과, 두 모형의 계산결과가 잘 일치하는 것으로 나타났다. 에너지 경사항의 근사 방법에 따른 민감도 분석을 실시하였다.

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