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시간 종속 구조응력해석을 위한 전문가 유한요소 모델링 (An Expert Finite Element Discretization for Time-Dependent Structural Problems)

  • 주관정
    • 전산구조공학
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    • 제3권3호
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    • pp.125-131
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    • 1990
  • 본 논문에서는 시간 종속 하중을 받는 대형 전산구조응력 해석 문제를 위한 유한요소 모델링 기법이 소개된다. 유한요소모델링의 분할기준은 문제에 대한 해석 결과에 대한 오차선정에 근거를 둔다. 이 오차산정은 해석결과치에 의한 잔유 에너지의 크기를 유한요소별로 산정한다. 이의 시간존장 구조물에 대한 응용은, 구조연속체의 Ritz 고유진동 모드를 계산하고 이들 진동 모드 중에서 저주파에 상응하는 진동모드에 대해 잔유 에너지의 크기가 구조체 전체영역에서 평형을 유지하도록 유한요소 모델링을 수행한다. 마지막으로, 여기서 제안된 알고리즘이 몇 예제들을 통해서 검증된다.

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오차추정에 의한 순응형요소분할과 다단계 유한요소해석 (Adaptive Mesh Refinement and Multigrid FEM by Error Estimation)

  • 양박달치;황명연
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.90-97
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    • 1996
  • 최적의 유한요소분할은 모든요소의 해석오차가 허용수준이내에 들고 균일하도록 함을 의미한다. 이러한 유한요소분할은 구조해석을 효율적으로 수행하기 위하여 필요하다. 최적요소분할을 위해서는 오차추정과 그 결과를 고려하여 요소분할을 수행할 수 있는 순응형 요소생성기법이 요구된다. 이러한 과정의 유한요소해석은 초기의 해석결과의 정보로 부터 해석오차를 추정하고 순응형 유한요소를 생성하여 다음단계의 유한요소해석을 효율적으로 수행 가능하게 한다. 본 연구에서는 유한요소해석 오차추정과 이를 다음 단계의 유한요소해석에 적응하는 다단계 유한요소해석기법 개발을 위한 기초연구를 수행하였다. 본 연구의 순응형 유한요소분할에는 삼각형요소를 사용하였고 해석 후 오차추정에는 응력투영법을 사용하였다. 또한 오차추정, 요소분할과 유한요소해석을 효율적으로 수행하는 다단계기법의 알고리즘을 제안하였다.

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MAP 예측기 기반의 시공간 동영상 순차주사화 알고리즘 (Spatio-Temporal Video De-interlacing Algorithm Based on MAP Estimation)

  • 이호택;송병철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권2호
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    • pp.69-75
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    • 2012
  • 본 논문은 MAP (maximum a posterior) 예측기에 기반하여 움직임 보상 예측 오차를 보정해주는 방식의 순차주사화 (de-interlacing) 알고리즘을 제안한다. 먼저, 현재 필드와 인접한 필드 간의 적절한 정합 (registration)을 수행 한 후, 계산된 정합 정보에 기반한 MAP 예측기를 통해 현재 필드에 대응하는 순차 주사 (progressive) 프레임을 찾아낸다. 안정적인 결과를 얻기 위하여 잘 알려진 BTV (bilateral total variation) 기반의 평활화 (regularization) 과정이 추가된다. 한편, 잘못된 정합 정보로 인한 소위 깃털 현상 (feathering artifact)을 억제하기 위하여 블록 단위로 깃털 현상 발생 여부를 판단하여 발생되었다고 판단된 블록 영역에 대해서는 앞서 설명한 MAP기반 순차주사화 대신 에지 방향성에 기반한 공간적 순차주사화를 적용한다. 실험 결과에 따르면, 제안된 기법은 종래 기법들에 비하여 평균 약 4dB의 PSNR 성능 개선을 보이고 있으며, 우수한 주관적 화질을 보여주고 있다.

영역별 절점 재분포를 통한 사면체 격자 재구성 방법 및 유한요소해석에의 적용 (A New Remeshing Technique of Tetrahedral Elements by Redistribution of Nodes in Subdomains and its Application to the Finite Element Analysis)

  • 홍진태;이석렬;양동열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.607-610
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    • 2005
  • A remeshing algorithm using tetrahedral elements has been developed, which is adapted to the mesh density map constructed by a posteriori error estimation. In the finite element analyses of metal forging processes, numerical error increases as deformation proceeds due to severe distortion of elements. In order to reduce the numerical error, the desired mesh sizes in each region of the workpiece are calculated by a posteriori error estimation and the density map is constructed. Piecewise density functions are then constructed with the radial basis function in order to interpolate the discrete data of the density map. The sample mesh is constructed based on the point insertion technique which is adapted to the density function and the mesh size is controlled by moving and deleting nodes to obtain optimal distribution according to the mesh density function and the quality optimization function as well. After finishing the redistribution process of nodes, a tetrahedral mesh is constructed with the redistributed nodes, which is adapted to the density map and resulting in good mesh quality. A goodness and adaptability of the constructed mesh is verified with a testing measure. The proposed remeshing technique is applied to the finite element analyses of forging processes.

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최소 제곱 무요소법을 이용한 적응 기법에 관한 연구 (A Study on the Adaptive Scheme Using Least-Squares Meshfree Method)

  • 박상훈;권기찬;윤성기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권9호
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    • pp.1849-1858
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    • 2002
  • An h-adaptive scheme of first-order least-squares meshfree method is presented. A posteriori error estimates, which can be readily computed from the residual, are also presented. For elliptic problem the error indicators are further improved by applying the Aubin-Nitsche method. In the proposed refinement scheme, Voronoi cells are utilized to insert nodes at appropriate positions. Through numerical examples, it is demonstrated that the error indicators reveal good correlations with the actual errors and the adaptive first-order least-squares meshfree method is effectively applied to the localized problems such as the shock formation in fluid dynamics.

적응 요소 분할을 위한 오차 추정에 관한 연구 (A Method of Error Estimate for Adaptive Finite Element Mesh Generation)

  • 최홍순;최경;정현교;한송엽
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권3호
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    • pp.141-145
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    • 1988
  • This paper reports a new and simple posteriori error estimate method for adaptive finite element mesh genration especially for the magnetic field problems. To estimate local errors, we consider the interelement boundary conditions. Elements which violate much the conditions are considered to have great errors. Magnetic flux density errors are considered as a basis for refinement. This estimator is tested on two dimensional proplems with singular points. The estimated errors are always under estimated but in same order as exact errors, and this algorithm is much simpler and more convenient than other methods. The adaptive mesh gives much better rate of convergence in global errors than the uniform mesh.

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Advancing Front Method를 이용한 대변형 쉘 구조물의 적응적 유한요소 자동생성법 (Adaptive Mesh Generation in Large Deformation Analysis of Shell Structures with Advancing Front Method)

  • 장창두;정진우;문성춘
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.447-455
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    • 1999
  • 본 연구에서는 대변형 쉘 구조물에 효과적인 적응적 유한요소 자동생성 기법을 제안한다. 사후 오차평가에 기초하여 기하학적 비선형 해석시 각 하중 단계에서의 요소 재생성에 초점을 맞추고 있다. 응력오차로부터 얻어진 요소크기 함수로 등고선을 구성하고, 요소 재생성 기법으로 advancing front method의 일종인 패이빙법(paving method)을 이용하여 적응적 요소 자동생성을 수행한 결과, 그 유용성을 확인하였다.

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주파수 선택적인 MIMO 시스템에서의 스트림간 간섭제거 기법 (Inter-stream Interference Cancellation for frequency selective MIMO systems)

  • 박선호;박정용;심병효
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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    • pp.119-121
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    • 2011
  • 본 논문은 주파수 선택적인 MIMO 시스템에서 스트림간의 간섭을 효과적으로 제거하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 계산적으로 복잡도가 높은 리스트 검색 기법 대신에 채널 복호기에서 사용되는 사후 확률(a posteriori probability, APP)를 얻기 위해 반복적으로 스트림간 간섭을 제거하는 선형 이퀄라이저를 사용하였다. 반복회수가 증가할수록 이퀄라이저에 의해 채널은 점차 single input multiple output (SIMO) 형태의 채널에 가까워지고 MIMO 이퀄라이저의 최소평균제곱오차 (MMSE)에 가까워진다. HSPA UMTS standard를 따르는 $2{\times}2$ MIMO 시스템의 다운링크 통신 모의실험을 통해 제안된 기법이 기존의 수신 기법에 비해 상당한 성능이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

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일반화 공간변조를 위한 저복잡도 강인 최대 우도 신호 검파 (Low-Complexity Robust ML Signal Detection for Generalized Spatial Modulation)

  • 김정한;윤태선;오세훈;이경천
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.516-522
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    • 2017
  • 본 논문에서는 다중 안테나 구조 중 일부 송신 안테나만 활성화하고 활성 안테나의 인덱스를 통해 정보를 전송하는 일반화 공간변조(Generalized Spatial Modulation)시스템을 위한 최대우도 신호 검파 방법을 제안한다. 제안 최대 우도 수신기는 기존의 채널 정보 오차에 강인한 최대 우도 수신기와 비교하여 공분산 행렬을 추정할 때 후보 해 집합을 확률적으로 추출하여 공분산 행렬을 추정함으로써 시스템 복잡도를 크게 줄이도록 한다. 모의 실험을 통해 제안 최대 우도 수신기가 기존의 채널 정보 오차를 고려하지 않는 수신기보다 높은 수신 성능을 가지며, 기존 강인 최대우도 수신기와 비교하여 동일한 비트 오류율 성능을 가지면서도 큰 폭으로 계산 복잡도를 낮춤을 확인하였다.

휨을 받는 L-형 평판의 적응적 세분화를 위한 선택적 p-분배 (The Selective p-Distribution for Adaptive Refinement of L-Shaped Plates Subiected to Bending)

  • 우광성;조준형;이승준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.533-541
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    • 2007
  • 계층적 p-세분화를 위해 Zienkiewicz-Zhu 오차평가법이 약간 수정되었으며, 이 방법의 유효성을 보이기 위해 휨을 받는 개구부를 갖는 Reinssner-Mindlin $C^{\circ}$-평판에 적용하였다. 유한요소해석상의 적응적 체눈을 결정하는 단계는 초수렴 팻취 복구기법에 기초를 둔 사후오차평가자와 연계된 p-세분화에 의해 제안되었다. 요소내의 변위장을 정의하기 위해 적분형 르장드르 고차 형상함수가 사용되는 반면 복구응력을 보간하기 위해 파스칼의 삼각수에 기초를 둔 같은 차수의 고차다항식이 사용되는 이유로 수정 Z/Z 오차평가는 종래의 방법과 다소 차이를 보여준다. 가우스 적분점에서의 응력을 최적화하기 위해 필요한 다항식으로 표현되는 응력함수를 얻기 위해 최소제곱법이 사용되었다. 고정된 요소망에 거의 최적의 형상함수 차수의 분배를 찾기 위한 전략이 논의되었는데, 허용되는 정확도를 얻을 수 있을 때까지 각 요소마다 형상함수의 차수를 불균등하게 증가시키는 방법으로, 소위 최적의 선택적 p-분배를 자동으로 결정하도록 되어있다. 위의 사항들을 L-형 평판 해석에 적용한 결과, 적응적 p-체눈설계 단계가 진행됨에 따라 자유도의 증가에 따라 오차량은 급격히 감소되는 것을 알 수 있었고, 제안된 오차 지시자에 의한 적응적 p-체눈 세분화는 최적 p-분배 진행방향에 근접하는 것을 볼 수 있었다.