• 자원환경지질
• /
• 제53권3호
• /
• pp.271-285
• /
• 2020

본 연구는 절리의 기하학적 속성이 절리성 암반의 변형 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 삼차원 불연속절리망(DFN; discrete fracture network) 시스템에 대한 개별요소법 기반의 응력-변형 해석과 관련된 수치실험을 수행하였다. 1~2 개의 확정적 방향성을 갖는 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 12개의 1000㎥ 정육면체 DFN 블록에 대하여 삼차원 직교좌표계의 축 방향에 따른 변형계수가 산정되었다. 또한, 일부 DFN 블록은 삼차원상에서 매 30° 간격의 선주향 및 선경사 방향을 축차응력 방향으로 설정하고 변형계수를 산정하였다. 절리의 길이가 증가할수록 DFN 블록의 변형계수는 더욱 저감되는 것으로 평가되었다. 절리의 빈도 증가는 절리의 길이가 짧아서 상대적으로 암교 효과가 큰 경우 DFN 블록의 변형계수 저감에 유의미한 영향을 미치지 못 할 가능성도 있지만 절리길이가 길수록 절리빈도의 증가가 DFN의 이방적 변형계수에 지대한 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 절리의 길이와 빈도 변화에 따른 이방적 변형계수의 변화는 DFN에 분포하는 절리군의 개수 및 방향성에 크게 좌우된다. DFN 블록의 변형 특성은 삼차원상의 방향에 따라 다르게 발현되는 것으로 평가되었다. 마지막으로 본 연구는 절리의 기하학적 속성이 고려된 응력-변형 해석을 위한 수치해석 절차를 제시하였으며 현장규모의 실무 적용을 위한 방법론에 대하여 토의하였다.

• 지질공학
• /
• 제32권1호
• /
• pp.59-72
• /
• 2022

본 연구는 부산 기장지역의 백악기 흑운모 화강암에 대하여 삼차원 개별체 수치해석 기반의 응력-변형 해석을 수행하고 절리성 암반의 강도 및 변형특성을 평가하였다. 절리성 암반의 역학적 특성에 대한 규모효과 및 REV를 규명하기 위한 워크플로우가 제시되었으며 연구지역에서 결정된 REV(representative elementary volume) 크기의 DFN(discrete fracture network) 큐브 블록에 대한 블록강도, 변형계수, 전단탄성계수, 체적탄성계수 등의 강도 및 변형 파라미터가 산정되었다. 연구지역의 역학적 REV 크기는 15 m 큐브로 평가되었으며 DFN 큐브 블록의 평균 블록강도 및 평균 변형계수는 각각 신선암의 52.8% 및 57.7%로 추정되었다. 연구지역의 절리성 암반은 역학적으로 뚜렷한 직교이방성을 나타내는 것으로 평가되었으며 삼차원 수치해석을 통하여 산정된 변형 파라미터를 이용하여 선형-탄성의 직교이방성 구성모델이 도출되었다. 연구지역에 대한 직교이방성 구성모델은 등가의 연속체 해석을 통한 터널 및 지하공간의 안정성 평가에 활용될 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권4호
• /
• pp.293-300
• /
• 2012

본 논문에서는 직교이방성 적층평판에서의 균열생성 및 전파로 이루어진 층간분리해석을 다룬다. 기존의 p-유한요소가 가지고 있는 요소의 강건성을 균열진전해석에 적용하여, 균열진전시 모델링을 재구성하지 않고, 균열 선단부에 해당되는 꼭지점 모드의 위치만을 이동하도록 하여, 요소망을 단순화시켰다. 이와 같은 층간분리해석에 대해서 이 논문에서의 주요 목적은 다음 두 가지이다. 첫째, 적층복합 재료의 층간분리해석 시, 일반적인 유한요소 모델과 비교하여 매우 간단한 요소망을 가지는 모델을 제안하는 것이다. 모델의 타당성을 평가하기 위해 적층 복합재료로 구성된 이중 외팔보 해석을 통하여, 기존 참고문헌 값과의 비교를 수행하였다. 둘째, 제안된 모델을 내부균열을 갖는 적층평판의 층간분리해석에 적용하여 여러 가지 거동 양상에 대한 평가이다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 로바토 형상함수를 이용한 완전층별요소가 고려되었으며, 선형탄성파괴역학에 기초한 3차원 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 방출률을 산정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
• /
• pp.241-243
• /
• 1996

This papar presents an analysing method of radial force densities acting on each stator tooth of an induction motor with skewed slots. Two-dimensional finite element method is used for electromagnetic Held analysis of an induction motor, and skew effects are considered by coupling several disks cut by planes perpendicular to the shaft. Radial force densities as a source of vibration are calculated along the surface elements of each stator tooth and its time harmonics are examined by discrete Fourier decomposition.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
• /
• pp.1660-1665
• /
• 2003

On this study, we improved the efficiency applying algorithm that is repeatedly using orthogonal array in discrete design space and filling a defect of gradient method in continuous design space. we showed optimal ply angle that maximized 1st natural frequency of CFRP laminated composite cantilever plate by each aspect ratio. A finite element analysis on the CFRP laminated composite cantilever plate using orthogonal array is carried out, and the results are compared with those obtained by modal testing.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.91-93
• /
• 2002

This paper presents a calculation method of iron loss in Induction Motor which is based on 2D Transient Finite Element Method. Iron loss is evaluated by the frequency analysis of flux density waveforms using Discrete Fourier Transforms (DFT) and iron loss curves data. Then. the distribution of loss and the total loss are obtained. The validity of this method is verified by the comparison of the estimated values with measured ones.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.19-26
• /
• 2001

Previously, an improved crack analysis technique based on Element-Free Galerkin Method (EFGM) which includes a discontinuity function and a singular basis function was presented. The technique needs neither addition of nodes nor modification of the model, but it shows some dependency on the formulation and modeling parameters such as the class of weight function, the size of compact support, dilation parameter and the range controlled by the singular basis function. For those parameters, a parametric study was performed on the calculation of a discrete error and then, a guideline for the choice of adequate parameters in the technique was proposed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 A
• /
• pp.64-66
• /
• 1998

This paper presents a new efficient method for transient analysis in magnetodynamic systems of linear eddy current problems. This mehtod employs the Fourier transform and the high-order frequency sensitivity of harmonic finite element method. By taking into account the time-constant of magnetodynamic system, the Fourier integral of continuous frequency is converted into the Fourier series of discrete frequency. And with the results of Fourier series expansion of converted input wave form, the responses of each sinusoids is superposed to give the total response of the magnetodynamic systems. But, if the frequency band of input wave form is broad, it takes long computational time since all responses for each sinusoids must be calculated. Therefore, the high-order frequency sensitivity method is employed to estimate the response variation to frequency. The proposed algorithm is applied to an induction heating system to validate its numerical efficiency.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제6권1호
• /
• pp.63-76
• /
• 1998

This paper presents dynamic responses of structures with sliding base which limits the translation of external loads from ground excitation. A discrete element model based on the discontinuous deformation analysis method is proposed to study this sliding boundary problem. The sliding base is simulated using sets of fictitious contact springs along the sliding interface. The set of contact spring is to translate friction force from ground to superstructure. Validity of the proposed model is examined by the closed-form solutions of an idealized mass-spring structural model subjected to harmonic ground excitation. This model is also applied to a problem of a three-story structural model subjected to the ground excitation of 1940 El Centro earthquake. Analyses of both sliding-base and fixed-base conditions are performed as comparisons. This study shows that using this model can simulate the dynamic response of a sliding structure with frictional cut-off quite accurately. Results reveal that lowering the frictional coefficient of the sliding joint will reduce the peak responses. The structure responses in little deformation, but it displaces at the end of excitation.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제10권3호
• /
• pp.223-243
• /
• 2010

This paper reports recent developments concerning the application of Generalised Beam Theory (GBT) to the structural analysis of steel-concrete composite bridges. The potential of GBT-based semi-analytical or finite element-based analyses in this field is illustrated/demonstrated by showing that both accurate and computationally efficient solutions may be achieved for a wide range of structural problems, namely those associated with the bridge (i) linear (first-order) static, (ii) vibration and (iii) lateral-torsional-distortional buckling behaviours. Several illustrative examples are presented, which concern bridges with two distinct cross-sections: (i) twin box girder and (ii) twin I-girder. Allowance is also made for the presence of discrete box diaphragms and both shear lag and shear connection flexibility effects.