• 제목/요약/키워드: 역문제해석

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탄성체 경계 트랙션을 구하는 문제에서 상호 수직 기저 함수를 사용한 역문제 해석 방법의 개발 (Development of an Inverse Method Using Orthogonal Basis Functions for the Evaluation of Boundary Tractions on an Elastic Body)

  • 김사영;김현규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.487-493
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    • 2010
  • 대부분의 구조해석 문제는 외부에서 주어진 하중에 대한 변형과 응력에 관심을 두고 있지만 많은 경우에서 표면 또는 내부에 주어진 응력이나 트랙션을 구하는 역문제 해석이 필요하게 된다. 본 연구에서는 구하고자 하는 트랙션에서 멀리 떨어진 영역의 변위를 측정하여 미지의 트랙션을 평가하는데 유한요소법을 사용한 역문제 수식화를 적용하였다. 일반적으로 역시스템의 불안정으로 인하여 측정 변위의 작은 오차는 해석 결과에 큰 영향을 주게 된다. 이와 같은 역시스템의 불안정성을 개선하기 위하여 본 연구에서는 구하고자 하는 트랙션에 가까운 단면의 변위를 Gram-Schmidt 수직화 기법을 통한 수직기저함수 사용하여 예측하고 보다 안정된 역문제를 해석하는 방법을 개발하였고 장점들을 수치 예제를 통하여 보여주었다.

유체 구조 상호작용 문제를 가진 다공성 촉매 담체에서 실동경계조건의 역문제 해석을 위한 최적화 기법 (Optimization Techniques for the Inverse Analysis of Service Boundary Conditions in a Porous Catalyst Substrate with Fluid-Structure Interaction Problems)

  • 백석흠;조석수;김현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1161-1170
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    • 2011
  • 이 논문은 촉매 담체에서 열유동 및 구조해석의 실동경계조건에 대한 역문제 해법을 나타낸다. 촉매 담체의 배기가스 정화효율은 열유동 매개변수와 촉매 성분 등에 영향을 받고 열유동 균일도에 의해 평가된다. 역문제의 정식화-열유동 매개변수(입구 온도, 속도, 반응열, 대류열전달계수)를 얻고-와 직접 문제-주어진 출구 온도 분포로부터 평가-를 설명하였다. 실험계획법과 반응표면 최적화 기법은 제안된 역문제 해결을 위해 이용하였다. 촉매 담체의 온도 분포는 예측된 열유동 매개변수에 대한 열유동해석에 의해 얻었다. 열응력과 내구성 평가는 이 온도 분포에 기반해서 수행하였다. 역문제 접근 방법의 유효성과 정확성은 반응표면모델과 측정된 실차 시험과 좋은 일치를 달성함으로써 설명하였다.

그래핀의 모드 I 균열에 대한 분자동역학 해석으로부터 균열 선단 응집 법칙의 평가 (Evaluation of Crack-tip Cohesive Laws for the Mode I Fracture of the Graphene from Molecular Dynamics Simulations)

  • 김현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.393-399
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    • 2013
  • 본 논문은 그래핀의 모드 I 균열 진전에 대한 분자동역학 해석과 수치보조장을 사용하는 영역 투영 방법의 역문제 해석 방법을 결합하여 균열 선단 응집 법칙을 평가하는 효율적인 방법을 제시하고 있다. 그래핀의 균열 선단 응집 법칙을 결정하는 것은 균열 선단에서 멀리 떨어진 영역의 변위를 사용하여 균열 면에서 미지의 응집 트랙션과 열림 변위를 구하는 역문제를 해석해야 하는데 상호 J-적분과 M-적분의 경로 보존성과 효율적인 수치보조장을 사용하는 방법을 적용하였다. 분자동역학 해석에서 원자 변위를 유한요소 절점 변위로 이동최소자승법을 사용하여 근사하였으며 안정적인 역문제 해석을 통하여 원자 단위의 거동을 연속체 해석으로 연결시킬 수 있는 새로운 방법을 보여주었다.

확장사영필터를 이용한 트러스 구조물의 손상 검출 (Damage Detection of Truss Structures Using Extended Projection Filter)

  • 서일교;임은지
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.195-201
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    • 2005
  • 본 논문에서는 확장 사영필터를 적용하여 구조물의 손상추정법을 제안하였다. 필터이론은 지금까지 역문제 해석에서 많은 관심을 받아왔고 또한 다양한 문제에 적용되어 그 유효성을 보여 왔다. 본 논문에서는 사영필터를 이용한 손상추정 역해석법 알고리즘을 제시하였고 제안 해법의 유효성을 보이기 위하여 트러스 구조의 자유진동문제를 대상으로 하여 해석 예를 보였다.

등가 자기모델과 매질민감도법을 이용한 강자성체 판에 분포하는 영구자화에 기인한 자기장 신호분석 (Magnetic Field Analysis Due to the Remanent Magnetization Distributed on a Ferromagnetic Thin Plate by using Equivalent Magnetic Models and Material Sensitivity)

  • 정기우;김동욱;김동훈;양창섭;정현주
    • 한국자기학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.100-105
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    • 2010
  • 본 논문에서는 강자성 선체에 존재하는 영구자화 분포에 기인한 자기장 신호를 예측하고자 연속체역학에 기반을 둔 매질민감도법과 등가 자기 모델을 결합한 역문제 해석 기법을 제시한다. 이를 위하여 3차원 자기전하 모델과 2차원의 등가 자기쌍극자 모델을 구축하였고 각각의 등가모델에 맞는 매질민감도 공식을 유도하였다. 매질민감도법은 자기전하나 자기쌍극자 변화에 대한 목적함수의 1차 미분정보를 제공하고 설계변수의 개수에 영향을 받지 않기 때문에 최적해를 빠른 시간에 도출할 수 있다. 제안된 해석 기법의 타당성을 검증하기 위해서 실험을 통해 측정된 자기장 신호와 각각 등가모델에 의한 역문제 해석을 통해 얻어진 예측치를 비교하였다.

음파를 이용한 덕트 내 불균일 단면적의 역문제적 재구성 (Inverse Reconstruction of Sectional Area in Nonuniform Ducts by Using the Acoustical Measurement)

  • 김회전;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.9-16
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    • 2001
  • 본 논문에서는 음파를 이용하여 덕트 내 길이 방향으로의 불균일 단면적을 역문제적으로 측정하는 방법에 대해서 연구하였다. 음파를 사사용하여 덕트 단면적을 구하는 이론 및 실험방법 등에 대해서 많은 연구가 되어왔으나, 본 연구에서는 덕트 내 충격응답을 구하고 이를 재구성 알고리즘에 대입하여 덕트 내 단면적을 구하는 방법을 채택하였다. 충격 가진을 통하여 덕트 내 충격응답을 구하는 기존 방법의 문제점을 살펴보았고, 광대역 가진 방법을 새로 제안하였다. 실험 및 이론적 고찰을 통하여 새로운 방법이 기존의 방법보다 면적 재구성 오차가 적음을 보였다. 덕트 단면적을 재구성 할 때의 오차 원인과 불규칙 잡음에 의한 오차범위를 파악하기 위하여 오차해석을 수행하여 음파를 이용한 면적 재구성 방법의 적용범위 및 대상을 명확히 하였다.

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3차원 용접잔류응력평가를 위한 비드플러시법의 개발 (Development of the Bead Flush Method to Evaluate 3-Dimensional Welding Residual Stresses)

  • 이형노;중촌춘부;소림영남
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.49-54
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    • 2001
  • Measurement of welding residual stresses is one of important tasks to assess the structural integrity of welded structures. For operating components, especially, nondestructive techniques are required. By now, authors have proposed a new residual stress evaluation method, the bead flush method, where residual stresses are calculated from eigenstrain distribution determined by surface removal of reinforcement. In this paper, a brief description of the bead flush method is given and its utility and problem to be overcome are discussed. And also stabilization method of solution set of eigenstrain in inverse analysis is proposed.

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역문제 해석을 통한 탄성체 내부의 잔류응력 평가 (Evaluation of internal residual stresses in an elastic body by solving inverse problem)

  • 이상훈;김현규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.597-602
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    • 2008
  • Most of structural analyses are concerned with the deformation and stress in a body subjected to external loads. In many fields, however, the interpretation of inverse problems is needed to determine surface tractions or internal stresses. In this study, the inverse processes by using the finite elements and the boundary elements are formulated for the evaluation of internal residual stresses from displacements measured on a remote surface. Small errors in the measured displacements often result in a substantial loss of accuracy of an inverse system. We use the Tikhonov regularization techniques to regularize the ill-conditioned system. Advantages and disadvantages are discussed through numerical examples.

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탄성체의 경계 하중을 구하기 위한 역경계요소법 (An Inverse Boundary Element Method for Finding Boundary Tractions of an Elastic Body)

  • 이상훈;김현규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.223-229
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    • 2009
  • 대부분의 구조해석 문제는 외부하중에 대하여 구조물의 변형과 응력을 구하게 된다. 하지만 많은 분야에서 표면 트랙션과 내부 응력을 측정변위로 부터 구하기 위한 역문제 해석이 필요하게 된다. 본 연구에서는 구하고자 하는 트랙션 영역과 그와는 다른 영역의 변위를 측정하여 미지의 트랙션을 평가하는 역시스템을 경계요소법을 사용하여 수식화하였다. 본 연구에서 제시한 역경계요소법을 사용하여 측정변위의 작은 노이즈와 측정위치의 영향을 분석하였다.