• Title/Summary/Keyword: 유한요소법경계요소법

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Analysis of mixed mode surface crack in finite-width plate subjected to uniform tension and bending by boundary element method (경계요소법에 의한 등분포인장과 굽힘을 받는 유한폭 판재의 혼합 모드 표면균열에 대한 해석)

  • 박성완;홍재학
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.1592-1602
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    • 1990
  • Mixed mode surface crack in finite-width plate subjected to uniform tension and bending has been analyzed in 3-D problem by using boundary element method. The calculations were carried out for the surface crack angles(.a/pha.) of 0.deg., 15.deg., 30.deg., 45.deg., 60.deg., and 75.deg., and for the aspect ratio(a/c) of 0.2, 0.4, 0.6 and 1.0 to get stress intensity factors at the boundary points of the surface crack. For the aspect ratio of 1.0 and the surface crack angles, finite element method was used to check the results in this study. Comparison of the results from both methods showed good agreement.

Modeling of Elastodynamic Problems in Finite Solid Media (유한 고체내 탄성동역학 문제의 모델링)

  • Cho, Youn-Ho
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.20 no.2
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    • pp.138-149
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    • 2000
  • Various modeling techniques for ultrasonic wave propagation and scattering problems in finite solid media are presented. Elastodynamic boundary value problems in inhomogeneous multi-layered plate-like structures are set up for modal analysis of guided wave propagation and numerically solved to obtain dispersion curves which show propagation characteristics of guided waves. As a powerful modeling tool to overcome such numerical difficulties in wave scattering problems as the geometrical complexity and mode conversion, the Boundary Element Method(BEM) is introduced and is combined with the normal mode expansion technique to develop the hybrid BEM, an efficient technique for modeling multi mode conversion of guided wave scattering problems. Time dependent wave forms are obtained through the inverse Fourier transformation of the numerical solutions in the frequency domain. 3D BEM program development is underway to model more practical ultrasonic wave signals. Some encouraging numerical results have recently been obtained in comparison with the analytical solutions for wave propagation in a bar subjected to time harmonic longitudinal excitation. It is expected that the presented modeling techniques for elastic wave propagation and scattering can be applied to establish quantitative nondestructive evaluation techniques in various ways.

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개 영역 자장문제 해석

  • 정현교
    • 전기의세계
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    • v.34 no.5
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    • pp.281-285
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    • 1985
  • 여기서는 개 영역 자장문제 해석을 위한 세가지 방법을 소개하고 있다. 기존 유한요소법과의 비교사례를 통해 알 수 있듯이 개 영역 자장문제를 본 고에서 소개한 방법을 이용하여 해석하면 기존 유한요소법을 이용한 경우보다 계산노력을 덜 들여서도 같은 정도를 갖는 해를 얻을 수 있겠다. 앞으로의 과제는 이 방법들을 이용하여 실제 공학문제들을 해석하는 것이다. 개 영역 문제를 해석하는 방법은 본고에서 소개한 방법 이외에 사상(Mapping)을 이용하는 경우 및 경계요소법(Boundary Element Method)을 이용하여 무한요소영역을 처리하는 방법들이 있다.

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A Study on Temperature Distributions of Tool Insert Using FEM (유한요소법을 이용한 공구 인서트의 온도분포에 관한 연구)

  • 정성찬;김국원
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2003.06a
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    • pp.110-112
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    • 2003
  • 본 논문에서는 상용 CAD시스템을 이용하여 공구 및 인서트를 모델링하고, 절삭이론 및 유한요소법을 사용하여 인서트의 온도분포를 계산하였다. 절삭이론을 이용하여 절삭실험 없이 인서트 끝단의 온도를 계산하고, 이를 하중 조건으로 사용하여 공구의 온도분포를 얻을 수 있었다. 또한 공구 홀더 끝 부분의 여러 가지 온도 경계조건에 대하여, 공구 및 인서트의 온도분포가 계산되었다. 다양한 경계조건에 따른 인서트의 온도분포에 대한 지식은 공구설계 및 가공조건 설정시 유용하게 이용될 수 있으며 특히 어떠한 절삭실험 얼이 계산이 가능하므로 가공공정설계시 효과적으로 이용될 수 있다.

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Infinite Element for the Scaled Boundary Analysis of Initial Valued on-Homogeneous Elastic Half Space (초기값을 갖는 비동질무한영역의 해석을 위한 비례경계무한요소법)

  • Lee, Gye-Hee;Deeks, Andrew J.
    • 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.

Modelling Technique and Model Analysis of Submerged Structures Using Finite Element Method and Boundary Element Method (유한요소법과 경계요소법을 이용한 수중에서의 탄성구조물의 진동모드해석 및 모델링 기법)

  • 김관주;오상륜
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.2
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    • pp.319-324
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    • 2000
  • This paper shows hot to model the submerged elastic structures and adequate analysis tools for modal behavior when using finite element and boundary element method. Four different cases are reviewed depending on the location of the water and air. First case is that structures are filled with air and water is located outside. Second case is opposite to case one. These cases are solved by direct approach using collocation procedure. Third case is that water is located both sides of structures. Last case is that air is located both sides. These cases are solved by indirect approach using variational procedure. As analysis tools harmonic frequency sweep analysis and eigenvalue iteration method are selected to obtain the natural frequencies of vibrating submerged structures depending on the cases. Results are compared with closed form solutions of submerged spherical shell.

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Structural Anaysis of High Pressure Steam Turbine Casings for Power Plants Using the BEM and the FEM (경계요소법과 유한요소법을 이용한 발전용 고압 증기터빈 케이싱의 구조해석)

  • 조종래
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.22 no.5
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    • pp.609-616
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    • 1998
  • Structural analyses are preformed for the high pressure steam turbine casings of the nuclear and the fossil power plants. An axisymmetric boundary element program for analysis of the casings is developed and applied in the process of practical structural design. To show the useful-ness and accuracy of the developed program results of the analysis are compared with those of the finite element analysis under hydrostatic test pressure, To check the validity of the axisymmetric numerical analysis of the casings the stresses resulting from the hydrostatic test pressure are measured using the strain gate. The results of the numerical analyses are compared and discussed with those of the experiments.

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The Analysis of SH-Wavw Response in the Homogeneous Half-Space Having Alluvial Deposit of Arbitrary Shape (임의 형상의 퇴적층을 갖는 균일 반무한 영역내에서 SH파 응답 해석)

  • 권영록;손영호
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.7-12
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    • 2001
  • 본 노문은 임의형상의 퇴적층을 갖는 반부한 영역내에서 SH하가 경사지게 입사할 때의 지진응답을 연구하였다. 그리고 비균질 퇴적층인 반무한 영역에서 파의 증폭을 다루었다. 사용한 수치해석 방법으로는 유한요소법과 경계요소법을 결합하여 수치해석하였다. 반무한 영역에서 자유장 응답과 정해를 비교 분석한 결과 잘 일치하여 검증되었다. 불규칙한 형상의 비균질 퇴적층을 갖는 부지에서의 지진응답 해석은 본 연구에서 개발한 수치해석 방법으로 가능하다. 따라서 임의 층상구조를 갖는 연약층에서의 SH파 증폭과 임의 각도와 입사하는 SH파에 대한 지진응답을 해석하였다.

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Performance Analysis of Axisymmetric Mufflers by BEM (경계요소법을 이용한 축대칭 소음기의 성능해석)

  • 임정빈;정갑철;권영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.184-189
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    • 1995
  • 자동차 흡배기계의 음향성능 해석에 일반적으로 사용되고 있는 방법은 평면과 이론에 의한 1차원적인 해석방법이다. 그러나 관심 주파수 대역이 높거나 대상물의 형상이 복잡한 경우, 또는 내부에 흡음재가 부착되어 있는 경우에는 이러한 1차원 해석으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없으므로 경계요소법(BEM), 유한요소법(FEM) 등과 같은 수치해석 방법이 이용되고 있다. 본 연구에서는 축대칭 단순팽창형, 연장관형, 다공형등 반사형 소음기와 흡음형 소음기의 음향성능을 해석하기 위한 경계요소법 프로그램을 개발하고, 소음기 성능의 주파수 특성을 구하여 실험결과 및 1차원 해석 결과와 비교 고찰하였다.

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An Analysis of High Speed Forming Using the Explicit Time Integration Finite Element Method(II) - Application to High Speed Rolling - (엑스플리시트 시간 적분 유한 요소법을 이용한 고속 성형 해석(II) - 고속 압연 해석)

  • 유요한;정동택
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1551-1562
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    • 1991
  • 최근까지 발표된 유한 요소법을 이용한 압연 해석 관련 주요 논문들을 정리해 보면 다음과 같다. Li와 Kobayashil는 강소성 유한 요소법(rigidplastic finite element method)을 여러가지 마찰조건에 대하여 해석하였다. 이때 압연롤은 강체 (rigid body)로 시편은 가공경화(workhardening)를 동반한 강소성체로 모델링하였다. Hwang과 Kobayashi는 강소성 유한 요소법을 이용한 평면 변형 압연에서 재료 손실을 최소화하는 예비 성형체(preform)의 설계에 대한 연구를 수행하였다. 이 경우에도 역시 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체와 완전 소성체로 모델링 되었으나, 고착(sticking) 마찰 조건에 대해서만 해석을 수행하였다. Mori와 Osak- ada 그리고 Oda는 약간 압축성이 있는 재료의 평면 변형 압연에 대하여 연구하였다. 이때 압연롤은 강체로 시편은 가공 경화를 동반한 강소성체로 모델링 되었으며 경계 면에서는 Coulomb 마찰을 고려하였다. 이밖에도 오일러(Eulerian) 수식화를 이용한 Dawson과 Thompson, Berman의 해석 결과가 있으며, 또 폭 방향의 변형까지를 고려한 Li와 Kobayashi, Mori와 Osakada의 3차원 해석 결과가 있다.