• Title/Summary/Keyword: 유한 요소 방법

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Structural System Identification using adaptive design domain approach (적응성 설계영역 기법을 이용한 구조 시스템 식별)

  • Jang, Seong-Min;Baek, Sung-Min;Cho, Meang-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.146-150
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    • 2009
  • 구조 시스템 식별은 역문제로서 이상화된 유한요소 모델을 실험치와 일치시키기 위해 유한요소모델을 보정하는 형태로 주로 이루어진다. 이를 위해 비선형 섭동법이 사용되고 있으며 이 방법을 실제 문제에 사용하기 위해서 시스템 축소법에 대한 연구가 진행 되고 있다. 하지만 기존의 방법에서는 유한요소모델의 모든 요소가 실험치와 다르다고 가정하여서 전체 요소 수만큼의 설계 변수를 두어서 역해석을 수행한다. 이런 기존의 방법에서는 시스템이 커짐에 따라 연산 시간이 기하급수적으로 증가하게 되어 어려움이 있다. 설계 변수의 증가는 해공간(solution space)의 확장을 의미하며 이는 해의 정확성에 큰 영향을 끼친다. 본 연구에서는 모델을 적은 수의 설계영역으로 나누어서 반복연산 단계마다 해의 경향성을 이용해서 설계 영역을 전략적으로 변경하는 적응성 설계영역기법을 제안한다. 수치예제를 통해 본 연구에서 제안하는 기법의 정확도와 효용성을 고찰한다.

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An Application of Space and Time Finite Element Method for Two-Dimensional Transient Vibration (2차원 동적 진동문제의 공간-시간 유한요소법 적용)

  • Kim, Chi-Kyung
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.21 no.2 s.74
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    • pp.143-149
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    • 2006
  • This paper deals with the space-time finite element analysis of two-dimensional vibration problem with a single variable. The method of space-time finite elements enables the simpler solution than the usual finite element analysis with discretization in space only. We present a discretization technique in which finite element approximations are used in time and space simultaneously for a relatively large time period. The weighted residual process is used to formulate a finite element method for a space-time domain. A stability problem is described and some investigations for chosen type of rectangular space-time finite elements are carried out. Instability is caused by a too large time step of successive time steps in the traditional time-dependent problems. It has been shown that the numerical stability of time-stepping on the larger time steps is quite good. The unstructured space-time finite element not only overcomes the shortcomings of the stability in the traditional numerical methods, but it is also endowed with the features of an effective computational technique. Some numerical examples have been presented to illustrate the efficiency of the described method.

Finite Element Model Updating of Structures Using Deep Neural Network (깊은 신경망을 이용한 구조물의 유한요소모델 업데이팅)

  • Gong, Ming;Park, Wonsuk
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.39 no.1
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    • pp.147-154
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    • 2019
  • The finite element model updating can be defined as the problem of finding the parameters of the finite element model which gives the closest response to the actual response of the structure by measurement. In the previous researches, optimization based methods have been developed to minimize the error of the response of the actual structure and the analytical model. In this study, we propose an inverse eigenvalue problem that can directly obtain the parameters of the finite element model from the target mode information. Deep Neural Networks are constructed to solve the inverse eigenvalue problem quickly and accurately. As an application example of the developed method, the dynamic finite element model update of a suspension bridge is presented in which the deep neural network simulating the inverse eigenvalue function is utilized. The analysis results show that the proposed method can find the finite element model parameters corresponding to the target modes with very high accuracy.

New Methods of Postprocessing for Finite Element Analysis of 3-dimensional Solids (3차원 고체 유한요소해석의 새로운 후처리 방법)

  • 이재영
    • Computational Structural Engineering
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    • v.6 no.4
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    • pp.107-118
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    • 1993
  • New methods of visualizing the data from finite element analyses of 3-dimensional solids were developed in this study. Their efficiency and practicality were examined through their application and implementation into a finite element analysis software. The major effort of the study was to provide a way of representing data inside of volume, which is the most difficult problem in the postprocessing of 3-dimensional solids. Section representation, volume slice and separation, and isosurface representation were proposed for this purpose.

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An Adaptive Finite Element Method for Semiconductor Device Analysis (반도체 소자 해석을 위한 적응 유한요소법)

  • 최경;경종민;한민구;함송엽
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.37 no.4
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    • pp.205-213
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    • 1988
  • It has been very difficult to solve the semiconductor problems by numerical analysis techique due to the strong nonlinearity of the governing equations. Thus, we proposed a double structured adaptive refinement scheme to the finite element analysis of semiconductor devices, which guarantees a succesive convergency and gives better quality to the solutions.i.e., in the first step, the main factor of divergence in the current continuity equation is eliminated and the next, the solution quality is improved by reducing the discontinuity of current. The result of test application to the GaAs MESFET model shows that the proposed method is much dffective and efficient in the numerical analysis of semiconductor.

Numerical Analysis in Electromagnetic Problem Using Wavelet-Galerkin Method (Wavelet-Galerkin 방법을 이용한 전자기장 문제의 수치 해석)

  • Cho, Jung-Kyun;Lim, Sung-Ki;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.07a
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    • pp.174-176
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    • 1997
  • 편미분 방정식의 형태로 나타나는 많은 전자기장 문제들을 유한요소법이나 유한차분법 등의 수치해석적 방법으로 해결하려는 경우 시스템 행렬을 구성하게 된다. 이때 해석영역의 요소수가 많을수록 행렬의 조건수(condition number)는 다항식(polynomial) 증가를 갖게 되며, 이는 풀어야 할 선형시스템에서 반복 연산 과정의 속도를 떨어뜨리는 결과를 야기한다. 이러한 결과를 wavelet을 기저 함수로 쓰게 되면, 더 높은 분해능(resolution)의 해를 유한 요소법이나 유한 차분법에서와 같은 요소 분할 과정이 없이 Mallat 변환이라는 간단한 과정을 통해 구할 수 있으며, 본 논문에서는 Daubechies의 wavelet 함수를 기저 함수로 사용하여 전자기장 문제에 적용함으로서 수치해석에 있어서 wavelet 함수의 적용이 많은 장점을 갖고 있음을 보인다.

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Finite Element Modelling of a Submerged Cylindrical Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effect and Dynamic Response Spectrum Analysis (유체-구조물 상호작용을 고려한 실린더형 수중 구조물의 유한요소모델링 및 동적 응답 스펙트럼 해석)

  • 이희남;신태명
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 유체-구조물 상호작용 효과를 고려하여, 실린더형 수중 구조물의 유한요소 모델을 상용 전산코드를 사용하여 작성하고 동적하중에 대한 응답해석을 수행하였다. 구조 유한요소에 부착되는 유체 유한요소로 인하여 발생하는 요소행렬의 비대칭성으로 인하여, 일반적으로 사용되는 유한요소 해석 전산코드로 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼해석을 수행하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결을 위하여, 등가 비 유체-구조물 상호작용 모델을 구성하고, 등가비 유체-구조물 상호작용 모델에 대한 응답스펙트럼 해석 및 조화가진 응답해석 결과를 이용하여 유체-구조물 상호작용 모델의 스펙트럼 가진에 대한 동적 응답을 계산할 수 있는 효율적인 방법을 제시하였다.

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외연적 강소성 유한 요소법을 이용한 2차원 박판 성형 공정의 해석

  • 안동규;정동원;양동열
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.57-62
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    • 1992
  • 박판 성형 공정에서는 복잡한 실제 차체판넬을 금형설계단계에서 빠르고 효율적으로 해석하기 위해 평면 변형 문제로 취급할 수 있는 많은 국부 단면들에 대해 단면 해석방법이 쓰이고 있다. 최근에 박박이론 및 굽힘 에너지가 보강된 박막 요소에 근거한 내연적 강소성 유한 요소 해석이 많이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 박판 성형 공정의 단면 해석을 위해 외연적 강소성 유한 요소법을 사용하였고, 접촉처리는 직접적 시행착오법을 사용하였다. 또한 본 연구의 적합성을 보이기 위해 평면 변형을 가정한 실린더형 펀치 스트레칭과 트렁크 리드 대칭 단면을 해석하였다.

Computer simulation using finite element method and it's applications (유한요소법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 응용)

  • 이수길;김도영;김충혁;이준웅
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-7
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    • 1992
  • 유한요소법은 거의 모든 물리계를 대상으로 특정범위의 해석을 할수있는 방법이며 이에 경계요소법등을 보강하면 각종 센서류등으로만 측정이 가능한 여러가지 고체역학적측정, 유체역학적측정, 전자계적측정 및 물성적측정등을 몇가지의 관련 데이타를 가지고 수행할 수 있는 Tool을 만드는데 주도적 역할을 할 것으로 사료된다. 그리고 실제로 유한요소법을 기초로한 유용한 Simulator들이 실용화되어 있는 실정이며 특히 물성계를 해석하는 Simulator의 개발이 미개척분야로 남아있어 첨단 신소재 개발분야에 대한 연구가 요구된다.

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판형 홀다운스프링의 강성도해석 모델 개발

  • 송기남;서정민;이진석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.23-29
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    • 1997
  • 유한요소법을 이용하여 경수로형 핵연료집합체에서 냉각수 유동에 의한 수직 상승력으로부터 핵연료를 지지하는 판형 HDS의 강성도를 수치해석적으로 평가할 수 있는 방법을 제안하였다 I-DEAS code의 8 node brick element를 사용하고 판스프링들간의 간섭 부위에 접촉요소를 사용한 유한요소 모델링 및 해석기법으로 평가한 탄성강성도가 변형 에너지법에 근거하여 유도된 탄성강성도 평가식으로부터 얻은 결과와 잘 일치하고 있어서 제안된 유한요소 모델링 및 해석기법은 판형 HDS의 거동 분석에 유용하게 이용될 수 있다.

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