• 제목/요약/키워드: 요소 간 연속성

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고차 요소의 선택적 사용에 대한 연구 (A Study on the Selective Use of Higher Order Elements)

  • 김진환
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권4호통권35호
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    • pp.1-9
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    • 1999
  • 일차원 및 이차원의 단순한 문제에 대하여 계층 요소를 사용한 혼합 차수 유한 요소해의 정확성 및 수렴성을 조사하였다. 이러한 작업은 임의의 차수를 가진 블록들을 조합하여 요소를 구성함으로서 이루어질 수 있다. 블록간의 연결성이 유지될 수 있는 블록의 구성과 요소 생성에 대하여는 코드개발과 관련하여 설명하고 있으며, 서로 다른 차수를 가진 인접 블록간의 해의 연속성에 대하여는 계층 요소의 구성과 관련하여 서술되었다. 수치적 결과는 블록의 차수를 잘 선택함으로서 유한 요소해의 수렴성과 정확성을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있으며, 고차 요소 영역을 너무 많이 할당하여 선형 요소의 영역이 너무 적을 경우에는 경계 조건에 따라 오차가 내부로 전파됨을 보여준다. 또한 세분화된 요소에 대한 고차 보간의 경우, 해의 수렴성이 저해될 수 있음이 발견되었다.

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축소 모델의 동적 거동 해석을 위한 등기하해석법 적용에 대한 연구 (Study on Application of Isogeometric Analysis Method for the Dynamic Behavior Using a Reduced Order Modeling)

  • 김민근;김수민;이한민;이근호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.275-282
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    • 2018
  • 등기하 해석법을 이용한 고유치 해석은 유한요소를 이용한 결과보다 고차 모드에서 더 정확한 결과를 주는 것으로 알려져 있다. 이는 유한요소법이 차수에 상관없이 요소 간에 $C^0$ 연속성을 보이는 것과 다르게 등기하 해석법은 p차 요소에 대해서 $C^{p-1}$의 연속성을 보장하기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 장점을 이용하여 등기하 해석법을 이용하여 모드 기반의 축소 모델을 구성하고 동적 거동 해석을 수행하였다. 축소 모델 구성을 위해 Craig-Bampton(CB) 기법을 적용하였다. 수치 예제를 통해 간단한 봉 요소에 대해 등기하 해석법과 유한요소 해석법을 적용하여 요소의 차수에 따른 고유치 해석 결과를 비교분석하였다. 등기하 해석법에 중첩 노트를 허용하여 요소 간 연속성을 조절하고, 요소 간 연속성이 줄어듦에 따라 고차 모드에서의 수치 오차가 커짐을 확인하였다. 동적 거동 해석을 위한 축소 모델에 높은 차수의 외력이 주어지는 경우 요소간 연속성이 높은 등기하해석법을 사용하면, 해의 정확도를 높일 수 있다.

결함허용 실시간 시스템 구조에대한 설계 및 신뢰성 평가

  • 유종상;신인철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-11
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    • 1998
  • 본 논문에서는 "실행 프로세서 " , "대기 프로세서" 그리고 "프로세서 절체"와 같은 향상된 개념과 기법을 사용하여 실시간 시스템에 의한 이중화 구조를 설계하고 신뢰성을 평가한다. 이중화구조는 동일한 두 개의 하드웨어 요소로 구성되며, 신속한 결함검출과 결함분리를 위한 유용한 여러 복구단계로 구성되었기 때문에 하드웨어와 소프트웨어의 부가로 인한 시스템의 부담을 최소화 시키고, 시스템이 연속성을 유지하도록한다. 기존의 결함허용 기법과 비교해서, 제안한 구조는 삼중화 구조(TMR) 보다 신뢰성이 향상됨을 보인다. 삼중화 구조(TMR) 보다 신뢰성이 향상됨을 보인다.

적분형 르장드르 형상함수를 이용한 단일 수준 적응적 hp-체눈 세분화 (Single Level Adaptive hp-Refinement using Integrals of Legendre Shape Function)

  • 조준형;유효진;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.331-340
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    • 2010
  • 적응적 hp-세분화 기법과 그 기법의 효과적인 구성방법을 포함한 새로운 적응적 유한요소 알고리즘의 기초이론 및 적용이 이 연구를 통해 제시되었다. 적응적 hp-세분화 기초의 유한요소기법은 적분형 르장드르 형상함수와 요소별로 불균등한차수의 분배 및 비정형적인 절점연결과 관련된 연속조건을 만족시킬 수 있는 제약조건을 필요로 한다. 따라서 요소간의 접합부분에서 적응적 hp-유한요소망의 연속성이 중요한 문제로 대두된다. 이러한 문제를 요소경계에 연속성 제약조건을 절점연결 사상행렬을 적용하여 해결하였다. 또한, 적분형 르장드르 형상함수의 계층성질을 이용하여 제시된 알고리즘의 효율적 정식화 방안을 제시하였다. 간단한 캔틸레버문제가 h-세분화, p-세분화 그리고 hp-세분화 방법에 의해 계산되었다. hp-세분화의 결과는 다른 방식의 세분화에 비해 보다 빠른 수렴성을 보여 주는 것이 확인되었다. 그러므로 제시된 hp-세분화 알고리즘은 실제문제에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

다중 패치 쉘 아이소 지오메트릭 해석의 계면 연속성 검토 (Studies of Interface Continuity in Isogeometric Structural Analysis for Multi-patch Shell Components)

  • 하윤도;노정민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.71-78
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    • 2018
  • 본 연구에서는 NURBS 기반 아이소 지오메트릭 쉘 해석을 위해 다중 패치 해석 모델을 정식화하였다. 기존 연구를 통해 개발된 단일 패치로 구성된 전단 변형을 고려한 쉘 요소에 대해 일반 좌표계에서 기하학적으로 엄밀한 쉘 구조물의 아이소 지오메트릭 해석 모델을 도입하고 매개변수 연속성을 고려하여 다중 패치 모델로 확장하였다. 인접 곡면의 노트 요소가 결합 경계를 통해 조화를 이루는 경우에 대해 0차와 1차 매개변수 연속성 조건을 고려하였으며, 두 패치 간 마스터-슬레이브 관계를 정립하여 종속된 한 곡면의 자유도를 상대 곡면의 자유도로 표시하여 모델 크기를 줄이면서 두 곡면을 결합하였다. 다중 패치 쉘 예제에 대해 0차와 1차 연속성 조건을 각각 적용하여 구조해석을 수행하여 1차 연속성 조건의 주요한 특성들을 확인하였다. 또한 각 연속성 조건에 대한 해의 수렴 특성을 검토하였으며 결합 경계에서의 두 패치의 연속성을 확인하였다.

불연속 갤러킨 방법에 의한 상미분방정식의 유한요소해석 (Finite Element Solution of Ordinary Differential Equation by the Discontinuous Galerkin Method)

  • 김지경
    • 전산구조공학
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    • 제6권4호
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    • pp.83-88
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    • 1993
  • 시간변수에 대하여 불연속성을 주는 시간불연속 Galerkin 방법을 유한요소법으로 해석하였다. 이 방법은 미분방정식 관점에서 지금까지 요소간에 연속성을 준 일반적 유한요소법과 다르게 임의의 시간요소를 선택, 매 시간단계에서 요소경계에 불연속을 허락함으로서 해의 정확성을 높이고 무조건의 안정을 주는 상미분방정식의 해법인 것이다.

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연속형 모의 기반의 딥러닝 모델을 활용한 댐 유입량 예측 및 평가 (Dam Inflow Prediction using Deep Learning Model based on Continuous Simulation)

  • 허재영;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.122-122
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    • 2021
  • 전 세계적인 기후변화로 인해 태풍과 집중호우의 빈도와 규모가 증가하고 있으며 그로 인해 수재해 대응과 수자원 관리에 많은 어려움이 따른다. 댐 운영은 이러한 수자원 관리의 중요한 요소이며 정확한 댐 유입량의 예측은 효율적인 댐 운영과 관리의 필수적인 부분이다. 최근에는 여러 분야에서 활용되고 있는 딥러닝 모델을 활용하여 댐 유입량 예측에 관한 다수의 연구들이 수행되고 있다. 특히, 수문 시계열의 장기적인 특성과 비선형적인 관계를 고려하기 위해 연속형 모의를 기반으로 하는 딥러닝 모델의 적용 및 평가와 관련 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 연속형 모의를 기반으로 하는 딥러닝 모델을 활용하여 댐 유입량 예측을 수행하고자 하며 이의 적용성을 평가하고자 한다. 적용 대상 지역으로는 안동댐 상류 유역을 선정하였으며 2006년부터 2020년까지의 시 단위 강우 및 댐 유입량 자료를 활용하였다. 선행시간(1~6시간)별 예측 유입량과 관측 유입량의 비교를 통한 정량적 평가를 수행하였다. 또한 입력 자료에 대한 과거 기간, 모델 구성, 손실함수 등에 대한 조건별 평가를 통해 예측 정확도의 변화에 대한 분석을 수행하였다. 본 연구결과를 통해, 딥러닝 기반의 댐 유입량 예측 정확도에 대한 향상과 실시간 예측을 위한 딥러닝 모델의 활용성 증대에 기여할 것으로 기대된다. 향후, 강우 예보 자료를 연계한 딥러닝 기반의 실시간 댐 유입량 예측 기법을 제안하고 이의 활용성을 평가하고자 한다.

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현대조경설계에서 미니멀리즘의 조형개념 특성 (Characteristics of Plastic Concept of Minimalism in Comtemporary Landscape Design)

  • 안승홍
    • 한국조경학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.64-77
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    • 2009
  • 조경에서는 문화와 철학의 차이에서 오는 다원적인 표현을 추구하고, 조경가는 그 시대의 문화를 반영한 독특한 환경을 제공함으로써 동시대의 세대에게 사회적 목적과 공간적 관계에 대한 감각을 전해준다. 특히 조경가는 설계작품을 통해 그 시대의 예술을 반영하게 되며, 당대의 예술 특성을 현실공간에 투영하게 된다. 역사적으로 조경가들은 모든 형태의 예술행위에서 많은 모티브(motive)를 찾아 왔으며, 특히 회화는 형태 구성에 직접적인 영향을 주어 조형개념의 근간을 이루기도 하였다. 조경에서의 미니멀리즘(Minimalism)은 모더니즘 시대를 통해 상실되었던 미적 대상으로서의 경관과 경관에서의 예술성 향상 그리고 동시대예술의 구현이라는 조경에서의 예술참여적 성격 표방에 상당한 기여를 하였다. 따라서 본 연구는 미술의 미니멀리즘 조형개념이 조경설계의 조형개념에 미친 영향을 설계 작품의 해석적 연구를 통해 미니멀리즘의 수용과 재현 양상을 밝혔으며, 조형개념 특성을 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 미니멀리즘 조경의 환원성(reduction)은 원 삼각형 사각형과 같은 단순기하학의 함축된 형태언어를 사용하여 이용자가 즉각적으로 작품의 정체성을 파악하고, 작품의도를 용이하게 파악하도록 하였다. 둘째, 확장성은 선적 요소의 채택으로 개별 요소 상호간을 연결하는 내적 질서와 시각적 방향성을 위한 외연적 활로를 찾고 있다. 셋째, 평면성은 주변 환경과의 차별화를 통하여 무의미한 공간을 정의하고, 경관 연속체로서 지각을 유발하고자 평탄하게 조성된 부지에 부가 요소를 중첩시키거나 시각 이미지를 위해 포장을 패턴화하는 경향을 가진다. 넷째, 연속성은 공간의 중심성을 확보하고 개별공간의 독자성보다 부지의 전체성을 추구하여 조형요소의 반복적 구성과 소재의 반복을 통한 구성 등의 특성을 가진다.

삼림경관에 관한 계량적 분석에 관한 연구 (A Study on the Quantitative Analysis for the Forest Landscape)

  • 서주환
    • 한국조경학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-67
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    • 1987
  • 삼림경관지의 물리적 환경이 지닌 시각적 질을 계량적 접근방법으로 분석하여 환경설계에 객관화된 기초자료를 제시하고자, 자연삼림경관의 경관가치를 Iveson 법에 의하여 평가하고, 삼림내 주리용공간에 대하여는 S.D Scale을 측정하고, 인자분석 Algorithm을 통하여 이미지 구호를 밝혔으며, 시각적 선호성 및 S.B.E Method에 의한 시각적 선호도를 파악한 결과는 다음과 같다. 1. Iverson 인자 I과 IV가 높은 치를 보이는 지점일수록 경관의 가치순위가 높게 나타났으며, 인공구조물이 공잔적으로 일관된 맥락을 유지하는 분배와 연종의 상관관계를 보이지 않고 이질적으로 작용하는 지점에서는 낮은 치를 보였다. 인공요소를 자연경관요소에 동질적으로 융합시켜 Iverson 인자 IV의 측정치를 높이는 설계기법이 중요하다 하겠다. 2. 각 조사지점 공히 계절에 따른 S.D. Scale 치의 차이가 나타났으며, 삼림경관지에서 인공구조물이 보완적, 융합적으로 작용하는 공간에서는 시각적 연속성 구조물의 형태적 간결성 강조성 이질요소의 통일성 및 동화성 등의 어의미분척도가 이미지의 주성분석 변수로 나타났다. 3. 삼림경관지의 공간 이미지를 함축하는 변인은 종합평가, 개성, 정연성, 역량성, 품격, 친근감 및 공간규모 등 7개의 인자군으로 분석되었으며, 인자수 제어방법에 의하여 T.V. 는 45.32%로 나타났다. 4. 모든 계절 공히 개성, 품격, 정연성, 역량성 및 친근감의 인자가 높은 Factor Score를 보여, 삼림경관지의 계절적 공간이미지를 대표하는 인자군으로 나타났으며, 각 공간 이미지의 주인자 및 계절별 이미지 차이를 나타내는 인자는 각지점간 높은 유의성을 보였다. 5. 성별에 따른 Factor Score의 차이는 삼림경관지에 대한 이미지 중 종합평가와 개성 차원에서만 인정되었고, 연령에 따른 차이는 30대 이하와 40대 이상간에 현저한 차이를 보였으며, 학력에 따른 유의성도 나타났다. 직업간의 유의성은 학생과 타 직업간에 나타났다. 직업간의 유의성은 학생과 타 직업간에 현격하게 나타났으나, 개인차를 나타내는 속성적 변수는 상호보완적인 변수기능을 수행하고 있기 때문에 다양한 행동의 설명력있는 이유로 볼 수 없다.

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개별요소법 기반의 삼차원 수치해석을 통한 절리성 암반의 강도특성 평가 (Assessment of Rock Mass Strength Using Three-Dimensional Numerical Analysis with the Distinct Element Method)

  • 배준봉;엄정기;정호영
    • 지질공학
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    • 제33권4호
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    • pp.573-586
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    • 2023
  • 절리성 암반은 절리 또는 연약면에 의해 역학적인 이방성이 발현될 수 있으며 절리성 암반의 강도 및 변형 특성에 대한 이해는 지질공학 현장에서 주된 관심사이다. 본 연구는 마찰재료로 채택된 석고를 이용하여 단일절리를 포함하는 시료를 성형하고 진삼축시험을 통하여 진삼축 조건의 강도 및 변형 특성을 고찰하였다. 동일한 조건에서 수행한 개별요소법 기반의 삼차원 수치해석은 진삼축시험을 통하여 검증되었으며 타당성이 확보되었다. 수치해석 결과는 절리의 방향성과 더불어 현장의 주응력 조건이 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 연구에 있어서 필수적인 요소임을 지시한다. 수치해석을 통하여 절리의 경사각 변화에 따라 산정한 횡등방성 암반의 강도는 중간주응력이 강화함에 따라 유의미한 증가를 나타내며, 증가의 폭은 절리의 경사 조건에 큰 영향을 받는다. 또한, 절리의 경사방향과 두 수평 주응력 방향 간의 상대적인 관계는 횡등방성 암반의 강도특성을 좌우하는 요인이다. 두 개의 절리군을 포함하는 암반의 강도는 경사가 더욱 급한 절리군이 전체 암반의 강도를 좌우한다. 두 절리군 중 한 절리군의 연속성이 짧아 암교 효과를 발휘하면 연속성이 상대적으로 긴 절리군의 방향성이 전체 암반의 강도를 좌우할 수 있다. 절리성 암반에 대한 기존의 삼차원 파괴기준식은 적용성 측면에서 한계도 있지만, 수치해석이 이를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.