본 연구에서는 수평력을 받는 캡과 연결된 무리말뚝의 거동을 파악하고 상호작용계수(p-multiplier)를 산정하기 위하여 $1{\times}3$ 말뚝에 대하여 말뚝간격(s)을 3D, 4D, 5D로 변화시키면서 3차원 수치해석을 수행하였다. 이때 모델링은 해석시간을 줄이기 위하여 대칭경계조건을 사용하였고 콘크리트 말뚝은 탄성모델을 적용하였으며 흙의 경우는 Druker-Prager 모델을 이용하였다. 화강풍화토에서 수평력을 받는 무리말뚝의 수치해석결과를 이용하여 말뚝간격에 따른 수평저항력을 외말뚝의 해석결과와 비교 분석하여 p-y 곡선을 구하였고, 이를 이용하여 수평력을 받는 무리말뚝의 각 열에 대해 상호작용계수를 산정하였다. 그 결과 말뚝간격이 증가함에 따라 상호작용계수 값도 증가하였으나 그림자효과에 의해 1.0보다 작은 값으로 나타났다.
한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.
In this study, the compressibility of resin was considered in filling analysis to account for the possible packing type flow. A numerical simulation program employing a hybrid finite element/finite difference scheme was developed to solve Hele-Shaw flow of the compressible viscous fluid at non-isothermal conditions. To advance the melt front, a control volume approach was adopted. Thin complex 3-D shapes of cavities, runners, and sprues were discretized by employing triangular, cylindrical and/or rectangular strip elements. Mass conservation was applied to each control volume to solve for the pressure distribution. Directly applying a constant mass flow rate at the inlet removes calculation of the apparent pressure boundary conditions, resulting in better simulation condition. The Cross model was used to model viscosity and the Tait equation was employed to represent density as a function of temperature and pressure. The validity of the developed program was verified through comparisons with available data in the literature and the effect of compressibility on the pressure distribution was discussed. To reduce computation time, 1-D and 2-D elements were used instead of applying triangular elements and the numerical results were compared to each other.
The adaptive wavelet method is studied for the enhancement of computational efficiency of three-dimensional flows. For implementation of the method for three-dimensional Euler equation, wavelet decomposition process is introduced based on the previous two-dimensional adaptive wavelet method. The order of numerical accuracy of an original solver is preserved by applying modified thresholding value. In order to assess the efficiency of the proposed algorithm, the method is applied to the computation of flow field around ONERA-M6 wing in transonic regime with 4th and 6th order interpolating polynomial respectively. Through the application, it is confirmed that the three-dimensional adaptive wavelet method can reduce the computational time while conserving the numerical accuracy of an original solver.
Prediction of 3-D permeability tensor for multi-axial preform is critical to model and design the manufacturing process of composites by considering resin flow through the multi-axial fiber structure. In this study, the in-plane and transverse permeabilities for braided preform are predicted numerically. The flow analyses are calculated by using 3-D CVFEM(control volume finite element method) for macro-unit cells. To avoid checker-board pressure field and improve the efficiency of numerical computation, a new interpolation function for velocity is proposed on the basis of analytic solutions. Permeability of a braided preform is measured through unidirectional flow experiment and compared with the permeability calculated numerically. Unlike other studies, the current study is based on more realistic unit cell and prediction of permeability is improved.
In this study, we study the development and control of motion of 3D character animation and discuss the development direction of technology. Character animation has been developed as a data-based method and a physics-based method. The animation generation technique based on the keyframe method has been made possible by the development of the hardware technology, and the motion capture device has been used. Various techniques for effectively editing the motion data have appeared. At the same time, animation techniques based on physics have emerged, which realistically generate the motion of the character by physically optimized numerical computation. Recently, animation techniques using machine learning have shown new possibilities for creating characters that can be controlled by the user in real time and are expected to be developed in the future.
외력에 의해 생성된 일정 수심 위를 전파하는 파랑변위의 시간변화를 점근 근사법을 사용하여 분석하였다. Stationary Phase 방법, Steepest Descents 방법 그리고 선두파랑 근사법을 사용하였다. 1차원 파랑과 2차원 파랑의 해면변위에 대한 근사법을 검증하기 위해 근사식과 수치적분으로 계산한 변위를 도시하였다. 파고 감소율에 대한 기존의 결과인 1차원 선두파랑의 감소율은 t$^{-1}$3/, 후속파랑은 t$^{-1}$2 그리고 2차원 후속파낭은 t$^{-1}$로 이들 근사식의 타당함을 입증하였다. 그러나 2차원 선두파랑의 감소율은 기존 Kajiura의 결과인 t$^{-4}$ 3/과 다른 t$^{-5}$6/이 적합함을 나타내었다.
This paper propose section properties factor to generate stress history for fatigue analysis and safety inspection of steel bridge. A methodology is described for the computation of numerical stress histories in the steel truss bridge, caused by the vehicles using section properties factor. The global 3-D beam model of bridge is combined with the local shell model of selected details. Joint geometry is introduced by the local shell model. The global beam model takes the effects of joint rigidity and interaction of structural elements into account. Connection nodes in the global beam model correspond to the end cross-section centroids of the local shell model. Their displacements are interpreted as imposed deformations on the local shell model. The load cases fur the global model simulate the vertical unit force along the stringers. The load cases fer the local model are imposed unit deformations. Combining these, and applying vehicle loads, numerical stress histories are obtained. The method is illustrated by test load results of an existing bridge.
Flow distributions in a rectangular duct with two branch ducts are measured by 5 W laser doppler velocity meter. The fluid flows are also computed by commercial soft-ware of STAR-CD for comparison between them. The Reynolds numbers in the main duct are from 4,226 to 17,491. The ratios distributed into two branches from the main duct are in-variant to Reynolds numbers according to both of numerical and experimental results. However computed velocity profiles at exit of each branch are somewhat different from measured profiles at the same location.
본 논문에서는 이종재질로 구성된 세장비가 큰 보의 차원축소와 복원의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 VABS와 3차원 유한요소해석 모델의 결과와 비교하였다. 그리고 3차원 유한요소모델과 차원축소 모델을 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 해방률을 계산하였다. 원형과 사각형의 단면에 초기 크랙을 가진 수치모델을 이용하여 보의 차원축소와 복원기법 및 가상균열닫힘법을 이용하여 복원해석 결과 및 에너지 해방률을 비교하여 효율성과 정확성을 입증하였다. 특히 제시된 에너지 해방률 계산 기법은 고고도 무인기의 날개, 헬리콥터 로터 블레이드, 풍력 블레이드, 틸트로터 등의 정적, 동적 모델링 및 수명평가에 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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