• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.366-371
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• 2007

In many CAD systems, NURBS has been employed to construct exact geometries. Recently, NURBS finite element analysis methods were proposed by some authors for convenient connection between CAD and finite element analysis. Additional advantages of NURBS FEA, such as exact geometry and no mesh generation, are obtained. However, NURBS is inefficient in local refinement and merging patches. For refinement of local region in interest, additional control points should be inserted into the entire row or column which contains the local region. There is another inefficiency of NURBS during merging patches into a large structure due to propagation of control points. In order to overcome these inefficiencies of NURBS, T-spline was proposed by Sederberg. In this work, T-spline based finite element method is proposed for efficient local refinement and merging patches. At first, accuracy and efficiency of NURBS FEA is verified and efficiency of T-spline FEA is verified by comparing with NURBS FEA.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.612-617
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• 2008

In this present work, trimmed surface analysis for the 2D elasticity problem is presented. The main benefit of the proposed method is that no additional modeling for analysis of a trimmed surface is necessary. As the first attempt to deal with a trimmed surface in spline FEM, the information of the trimming curve and trimmed surface exported from CAD system is directly utilized for analysis. For this, trimmed elements are searched through employing projection scheme. For the integration of the trimmed elements, NURBSenhanced integration scheme which is used in NEFEM is adopted. The quadtree refinement of integration cell is performed for the complicated trimmed cases. The information of trimming curve is used for obtaining integration points as well as constructing stiffness matrix. The robustness and effectiveness of the proposed method are investigated by presenting various numerical examples.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권2호
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• pp.135-144
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• 2009

In this present work, spline FEA for the trimmed NURBS surface of the 2D linear elasticity problem is presented. The main benefit of the proposed method is that no additional efforts for modeling of trimmed NURBS surfaces are needed and the information of the trimming curves and trimmed surfaces exported from the CAD system can be directly used for analysis. For this, trimmed elements are searched by using NURBS projection scheme. The integration of the trimmed elements is performed by using the NURBS-enhanced integration scheme. The formulation of constructing stiffness matrix of trimmed elements is presented. In this formulation, the information of the trimming curve is used for calculating the Jacobian as well as for obtaining integration points. The robustness and effectiveness of the proposed method are investigated through various numerical examples.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1007-1013
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• 2010

본 연구에서는 NURBS 의 국부 세분화 방법 중 하나인 계층적 B-스플라인을 이용해 스플라인 유한요소법의 국부 세분화를 수행하는 방법을 제안한다. 세분화가 필요한 영역에 전역 격자로부터 계층적으로 생성된 국소 격자를 중첩시켜 국부 세분화를 수행한다. 국소 격자의 매듭 벡터와 제어점은 전역 격자로부터 추출된 후 세분화 되는 과정을 거친다. 생성된 국소 격자에 적절한 연속성 조건을 부여 함으로써 전역 격자와 국소 격자의 연속성을 유지 한다. 제안된 방법을 이용해 수치 예제의 해석을 수행하였다. 이를 통해 기존 NURBS 기반 스플라인 유한요소법에 비해 제안된 방법의 효율성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.250-250
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• 2004

자동차의 시동을 걸기 위해서는 맨 처음 엔진을 강제로 가동시키는 기계장치가 있어야 하며, 이를 시동모터라 한다. 시동모터는 모터부와 그 부속장치 그리고 발생된 힘을 엔진으로 전달하는 동력전달 기구로 구성되어 있다. 동력전달기구는 플라이 휠이라는 부품을 크랭크 축 끝단에 장착한 후 그 원주상에 링 기어를 만들고, 시동모터의 축에 피니언이라는 작은 기어를 맞물리게 하여 시동 키를 돌리면 이 기어가 회전되는 원리를 이용하고 있다. 피니언 기어는 작고 반대로 플라이 휠에 장착되어 있는 링 기어는 크기 때문에 일정한 기어비가 형성되어 큰 부하의 엔진회전이 가능하다.(중략)

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.27-35
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• 2003

쉘의 기하 모델링과 해석은 각각 다른 배경과 목적을 가지고 발전되어 왔다. 따라서 기하 모델링과 해석을 통합한 설계 도구를 만들기에 기존의 방법은 적절하지 않다. 본 연구에서는 기하 모델링과 해석, 최적 설계를 통합한 개념을 제시한다. 이것은 B-스플라인 곡면의 표현방법에 기초를 두고 있다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 도입하였으며, 최적 설계 부분에서는 곡면의 조정점을 설계변수로 택하였다. 또한 설계 민감도를 계산하기 위해서 준해석적 방법을 사용했고, 이를 바탕으로 순차적 선형계획법을 이용해 곡면의 형상 최적화를 수행하였다. 이렇게 개발된 통합설계 개념은 곡면의 모델링과 해석에 적합한 도구로 이용될 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.63-66
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• 2009

본 논문에서는 트림영역이 있는 NURBS 평면을 등기하 해석할 수 있는 방법을 제시한다. 기존 등기하 해석법으로 트림 NURBS 곡면을 해석하기 위해서는 해석 도메인이 여러 개의 사각형 패치로 분할되어있어야 한다. 그러나 본 연구에서 제안한 방법은 CAD에서 제공하는 트림곡선의 정보를 해석에 직접 사용할 수 있기 때문에 CAD 모델을 별도로 재구성해야하는 번거로움이 없다. NURBS 곡선 투영법을 이용하여 트림되는 요소를 찾고, 트림된 요소는 쿼드트리 분할법과 NEFEM에서 사용된 적분방법을 동시에 고려하면 어떤 경우의 트림 요소라도 적분이 가능하다. 다양한 수치 예제를 통하여 제안한 해석 방법을 검증하고, 기존의 등기하해석법으로 해석하기 어려운 다수의 트림영역이 존재하는 NURBS 평면을 해석하여 본 방법의 유용성을 검토한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권2호
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• pp.127-134
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• 2009

T-splines are recently proposed geometric modeling tools. A T-spline surface is a NURBS surface with T-junctions and is defined by a control grid called T-mesh. Local refinement can be performed very easily for T-splines while it is limited for B-splines or NURBS. Using T-splines, patches with unmatched boundaries can be combined easily without special technique. In this study, the analysis methodology using T-splines is proposed. In this methodology, T-splines are used both for description of geometries and for approximation of solution spaces. Two-dimensional linear elastic and dynamic problems will be solved by employing the proposed T-spline finite element method, and the effectiveness of the current analysis methodology will be verified.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1328-1333
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• 2003

In the present study, an integrated framework of geometric modeling, analysis, and design optimization is proposed. Geometric modeling is based on B-spline surface representation. Geometrically-exact shell finite element is implemented in analysis module. Control points of the surface are selected as design variables for optimization, which can make the interaction easier between analysis and surface representation. Sequential linear programming(SLP) is adopted for the shape optimization of surfaces. For the computation of shape sensitivities, semi-analytical method is used. The developed integrated framework should serve as a powerful tool for the geometric modeling, analysis, and shape design of surfaces.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.672-677
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• 2007

Recently, the new finite element method which uses NURBS as shape functions was proposed. It is very promising because it can directly use CAD data to describe geometry and discretize problem domain. In this case, CAE models are not approximated but represent exact geometry. So, it can contribute to more accurate results. In addition, it can greatly reduce CAE costs in that simulation models don't have to be made up independently. But in spite of these advantages, the method using NURBS have also some disadvantages. NURBS surface cannot be refined locally. T-splines are recently developed surface modeling technique. A T-spline surface is a NURBS surface with T-junctions and is defined by a control grid called T-mesh. The T-junctions enable T-spline surfaces to be refined locally. That is, it is possible to add a single control point to a T-spline control grid without propagating an entire row or column of control points and without altering the surface. In this research, the finite element analysis using T-splines is studied. In this analysis, CAD data are used directly for engineering analysis. Some problems with complex geometry are solved. And the results will be compared with ones of conventional FEM.