• Title/Summary/Keyword: 3차원 유한요소해석법

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Finite Element Analysis of Temperature Distribution for Power Transformer (유한요소법을 이용한 전력용변압기의 온도분포해석)

  • Ahn, Hyun-Mo;Hahn, Sung-Chin
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.818_819
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    • 2009
  • 본 논문에서는 온도상승의 열원이 되는 권선과 철심의 전력손실을 유한요소법을 이용한 전자계해석과 스타인메츠실험식으로 산정하였다. 온도에 대한 자연대류 열전달계수를 산정하여 경계면에서의 경계조건으로 적용하였다. 열전달 해석을 위해 전력용변압기를 3차원 형상으로 모델링한 후 유한요소법을 이용해 권선과 철심에서의 온도분포를 해석하였다.

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Elastic-Plastic Finite Element Analysis of 2-D Stretch Forming by Using the Selective M/S-Elements (선택적 M/S요소를 이용한 2차원 스트레칭 공정의 탄소성 유한요소해석)

  • 양동열;정상보;송인섭;심현보;이항수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1601-1610
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    • 1991
  • 본 연구에서는 3차원 스트레칭 문제의 2차원화가 가능한 주요 단면에 대해서 박막요소와 적층 셸(degenerated shell) 요소를 혼합하여 사용하는 선택적 M/S 방법을 이용하여 2차원 문제로 해석하였다. M/S변환 조건으로는 변형형상의 기하학적 조건 을 고려하였다.

전자장 해석에의 경계요소법 응용

  • 고창섭;정현교
    • 전기의세계
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    • v.39 no.3
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    • pp.32-38
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    • 1990
  • 1960년대 후반 유한요소법인 전자장 수치해석에 응용되기 시작한 후 전기기기 특성해석, 성능예측 및 설계에 많은 도움을 주었다. 그동안 실제 모델에 응용된것은 거의가 2차원 문제에 국한되었다. 그러나, 최근 들어서는 각종 전기기기가 경량화, 소형화, 고효율화 됨에 따라 점차로 3차원 전자장 수치해석에 대한 요구가 급증하고 잇다. 앞서 언급한 바와 같이 유한요소법은 영역법의 일종으로 영역을 적절히 요소분할 하는데 어려움이 있다. 따라서 근래에 영역법의 문제점을 보완하기 위하여, 또한 영역법으 대용으로 경계법에 대한 연구가 점차로 증대되고 있다. 경계요소법은 주어진 지배방정식에 대한 Green 함수를 반드시 알아야만 하는 단점을 갖고 있으나 근래에 들어서는 광범위한 분야에 걸쳐 Grem함수가 이미 발전되어 있기 때문에 실제 응용에는 별 문제가 없으리라 생각된다.

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Parallel Finite Element Analysis System Based on Domain Decomposition Method Bridges (영역분할법에 기반을 둔 병렬 유한요소해석 시스템)

  • Lee, Joon-Seong;Shioya, Ryuji;Lee, Eun-Chul;Lee, Yang-Chang
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.1
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    • pp.35-44
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    • 2009
  • This paper describes an application of domain decomposition method for parallel finite element analysis which is required to large scale 3D structural analysis. A parallel finite element method system which adopts a domain decomposition method is developed. Node is generated if its distance from existing node points is similar to the node spacing function at the point. The node spacing function is well controlled by the fuzzy knowledge processing. The Delaunay triangulation method is introduced as a basic tool for element generation. Domain decomposition method using automatic mesh generation system holds great benefits for 3D analyses. Aa parallel numerical algorithm for the finite element analyses, domain decomposition method was combined with an iterative solver, i.e. the conjugate gradient(CG) method where a whole analysis domain is fictitiously divided into a number of subdomains without overlapping. Practical performance of the present system are demonstrated through several examples.

Finite Element Analysis of Eddy Current Testing for Tubes with 3-Dimensional Defects (3차원 관결함에 대한 와전류탐상의 유한요소해석)

  • Lee, Hyang-Beom;Won, Sung-Yean;Shin, Young-Kil
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.20 no.3
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    • pp.191-199
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    • 2000
  • In this paper, a numerical analysis using the finite element method (FEM) is presented which models the eddy current testing (ECT) of tubes with 3-dimensional defects. For the description of 3-dimensional eddy current problems, the governing equation is derived from the Maxwell's equations. The 3-dimensional FEM formulation with hexahedral elements is carried out using the Galerkin weighted residual method. The INCONEL 600 steam generator tube with inner and outer diameter defects is adopted for the numerical analysis, and the ECT signal, which is the trajectory of the probe impedance, is calculated. For the verification of the numerical analysis method, results of numerical calculations and experiments are compared and they show good agreements. Based on this verification, several defect signals are predicted and their characteristics are investigated with the variation in the defect depth and the circumferential angle of the defect.

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Three Dimensional Electric Field Analysis for 3-phase encapsulated Arrangement of GIS (3차원 전계해석법을 통한 초고압 GIS 상배치 구조에 관한 절연성능평가)

  • Yoon, J.H.;Jeong, S.Y.;Choi, J.W.;Kang, S.M.;Oh, I.S.;Im, S.S.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.60-62
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    • 2003
  • 본 연구는, 초고압 GIS(Gas Insulated Switchgear)용 GCB(Gas Circuit Breaker)의 3상 배치구조를 설계 하기 위한 상간, 대지간의 절연성능을 평가하였다. 피임펄스 전압과 상용주파 전압인가시 상간, 대지간의 절연설계 기준과 비교하여 절연설계 안전율을 고려하여 설계에 적용하였다. 수치적 전계 해석법으로 3차원 전계 해석법과 2차원 축대칭 전계 해석법을 통해 전계 강도를 비교하였으며 3차원 전계 해석법으로는 경계 요소법(Boundary Element Method)을 사용하는 상용프로그램인 coulomb을 사용하였으며, 2차원 전계 해석법으로는 유한요소법(Finite Element Method)을 사용하는 Maxwell을 통해 절연성능 평가를 하였다. 마지막으로, 전계 해석을 통해 절연설계 기준에 적합한 상배치 구조 설계를 하였다.

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Analysis of Talus Slope Stability using 2D FEM and 3D Limit Equilibrium Method (2차원 유한요소법과 3차원 한계평형법을 이용한 테일러스 사면안정성 해석)

  • Lee, Kyoung-Mi;Kim, Sung-Kwon;Seo, Yaung-Seok;Lee, Sun-Bok;Kim, Dong-Hyun;Kim, Do-Sik
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.17 no.3
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    • pp.381-391
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    • 2007
  • A series of talus slope stability analyses were carried out using 2D FEM and 3D limit equilibrium methods for this study. The FEM analyses on Phase 2 were performed to delineate failure depths based on stress distributions for each slope. The results revealed that the failure surface exist in the colluvium layer of about 3-10 m thickness. Three dimensional models, derived from the FEM analyses and geological field survey, were made for the use in a 3D limit equilibrium analysis. The result shows that all the talus slopes are stable under dry condition, but unstable under saturated condition due to heavy rain.

Three-dimensional analysis of the mufflers by BEM (경계요소법에 의한 소음기의 3차원 해석)

  • 윤제원;임정빈;권영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.19-24
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    • 1995
  • 단순한 형상의 소음기는 평면파이론에 의해 비교적 간단하게 음향성능을 해석적으로 구할 수 있다. 그러나 소음기의 형상이 복잡해지거나 해석하고자 하는 주파수의 범위가 평면파의 차단주파수 이상이 될 경우 소음기 내부의 음장이 평면파에서 벗어나게 되어 평면파 이론에 의한 해석은 실제와 상당한 오차가 발생하게 되므로 음장에 대한 3차원 해석이 필요하다. 이론적으로 3차원 문제를 해석할 수 있는 경우는 형상이 극히 단순한 경우에 국한되므로 유한요소법(FEM), 경계요소법(BEM)과 같은 수치해석적인 방법이 이용되고 있다. 경계요소법은 적분 커넬(kernel)의 특이성(singularity) 문제가 있지만 대상 영역의 경계면만을 이산화함으로써 모델링에 소요되는 시간과 노력을 절약할 수 있으므로 음향문제 해석에 있어서 효율적인 방법이라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 3차원 경계요소법 프로그램을 개발하고 평면파이론에 의한 해석이 어려운 여러가지 형태의 소음기에 대한 음향성능을 예측하고 실험으로 검증하는것이다. 특히, 단일영역으로 해석이 불가능한 다공형 소음기에 영역분할법을 적용하여 계산하고 결과를 검토하였다.

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A Three-Dimensional Finite Element Model of Water Circulation (물의 순환에 관한 3차원 유한요소 모형)

  • 정태성
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.10 no.1
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    • pp.27-36
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    • 1998
  • A three-dimensional numerical model of water circulation has been developed. The model employs the equations on $\sigma$-coordinate and the finite element method for numerical integration. To verify accuracy of the model, a series of numerical experiments have been conducted. The experiments include wind-driven currents in an one-dimensional channel, wind-driven currents in a square lake, and tidal current distributions in Masan-Jinhae Bay. The simulation results showed good agreements with the analytic solutions for wind-driven current and the field data sets in Masan-Jinhae Bay. The model can be used widely for modeling of water circulation in the waters with a complex geometry.

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Vibration of Pipes Coupled with Internal and External Fluids (내부 및 외부 유체와 연성된 파이프의 진동 해석)

  • Ryue, Jung-Soo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.3
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    • pp.142-150
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    • 2012
  • The waveguide finite element (WFE) method is a useful numerical technique to investigate wave propagation along waveguide structures which have uniform cross-sections along the length direction ('x' direction). In the present paper, the vibration and radiated noise of the submerged pipe with fluid is investigated numerically by coupling waveguide finite elements and wavenumber boundary elements. The pipe and internal fluid are modelled with waveguide finite elements and the external fluid with wavenumber boundary elements which are fully coupled. In order to examine this model, the point mobility, dispersion curves and radiated power are calculated and compared for several different coupling conditions between the pipe and internal/external fluids.