• 한국해안해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.159-166
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• 2003

본 연구에서는 천해 파랑 계산에 널리 사용되어지고 있는 확장형 완경사 방정식과 계산 효율은 같게 유지하면서 Laplace방정식을 직접 풀 수 있는 유한 요소 모형에 대해서 연구하였다. 기존의 확장형 완경사 방정식을 사용하는 경우와 같은 계산효율을 유지하기 위하여 파동장을 수심방향으로 1층인 유한요소로 나누고, 요소내의 포텐셜을 수면에 위치한 절점에 대한 포텐셜만으로 표시하도록 한 후, Galerkin 기법을 적용하여 수치모형을 구성하였다. 요소 내 수평방향에 대해서는 통상의 보간함수를 채택하였으며, 수심방향에 대해서는 진행파의 수심방향 거동인 함수를 사용하여 보간함수를 구성하였다. 모형의 개발은 우선 연직 2차원 문제를 대상으로 하였다. 개발된 모형의 검증을 위하여 연직 2차원에서의 파랑 반사 및 전달문제에 적용한 결과, 개발된 유한 요소 모형은 계산상의 효율면에서나 해의 정확도 면에서 기존의 확장형 완경사 방정식에 기초한 모형과 같은 수준을 보임을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.41-48
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• 2014

준설토에 대한 연구는 주로 준설토의 1차원 침강 및 자중압밀 특성을 파악하는 실험적 연구가 진행되었다. 하지만 양질의 준설지반 확보를 위한 효과적인 투기장의 설계와 배출수에 의한 환경오염을 최소화하기 위해서는 준설토의 투기에 의한 유동특성의 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 준설토 투기장의 펌핑에 의한 토사의 유동 형상을 모사하기 위하여 준설토사를 단일상으로 가정하고 연속 방정식을 유도하여 좌표축에 따른 힘 평형 방정식을 유도하였다. 준설토장의 3차원 거동 해석을 위한 컴퓨터 연산 부하와 모델링 소요시간을 최적화하기 위하여, 토체의 깊이 방향으로 적분을 수행하는 깊이 적분 방법을 지배 방정식에 적용하여, 3차원적 지형조건을 고려할 수 있도록 하였다. 지배 방정식의 보간함수를 이용한 공간분할에서 Petrov-Galerkin 수식화 기법을 적용하였다. 일반화된 사다리꼴 법칙으로 시간적분을 수행하고 Newton의 반복과정을 이용할 수 있도록 근사화시켰다. 가중행렬은 DG과 CDG 기법을 적용하였으며, 준설토 유동해석에서 가중행렬에 따른 수치적인 안정성을 평가하기 위하여 사각형 기둥 슬럼프 시뮬레이션을 수행하였다. 수치기법에 대한 비교 분석 결과는 DG 기법을 적용한 SU/PG 수식화가 유사진동을 최소화시키는 가장 안정적인 수치해석결과를 보여주는 것으로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.83-91
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• 1991

본 연구에서는 병진 및 회전 스프링을 포함하는 탄성지반 위에 놓여 있는 다지지보의 동적 해석이 수행되었다. 특히 중간 지지점이 있는 경우에 대한 영향도 조사하였다. 문제의 해석방법으로서 우선 기하학적 및 동적 경계조건을 동시에 만족하는 직교 다항식 함수를 구하였으며, Galerkin 방법을 이용하여 시스템의 고유진동수틀 구하였다. 본 연구에서 제시한 방법으로 구한 고차 직교 다항식 함수를 사용하면 정확한 해를 얻을 수 있다는 것을 여러가지 경우에 대한 수치 계산 결과로부터 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권9호
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• pp.1091-1097
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• 2011

SGBEM-FEM 교호법은 유한 물체 내에 존재하는 삼차원 균열을 해석하는 유용한 방법으로 알려져 있다. 이 방법으로 일반적인 평면 혹은 비평면 삼차원 균열에 대한 정확한 응력강도계수를 구할 수 있다. 기존의 방법에서는 균열을 모델화 하는데 8 절점 사각형 경계요소를 사용한다. 그러나 임의 형상의 균열의 경우는 3 절점 삼각형 요소를 사용하여 균열을 모델화 하는 것이 더 편리하다. 따라서 본 논문에서는 3 절점 삼각형 요소와 7 절점 사각형 요소를 사용하여 전진 프런트 법으로 균열을 모델링 하였다. 사용된 균열 모델의 정확성을 검토하기 위하여 몇 가지 형상의 균열에 대하여 응력강도계수를 구하여 기존의 해와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.629-635
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• 2010

SGBEM-FEM 교호법이 Nikishkov, Park 및 Atluri 에 의하여 제안되었었다. 제안된 방법을 사용하면 임의 형태의 평면 혹은 비평면 삼차원 균열에 대하여 복합 모드의 응력강도계수를 구할 수 있다. 그러나 현장에서의 적용을 위해서는 이 방법의 정확성 및 신뢰성에 대한 검토가 더욱 필요하다. 따라서 본 논문에서는 응력강도계수에 영향을 주는 주요한 몇 가지 인자를 검토하였다. 그리고 원통의 내부 및 외부에 존재하는 원주방향 표면균열에 대한 응력강도계수를 구하여 기존의 해와 비교하였다. 그 결과 SGBEM-FEM 교호법은 이들 균열에 대하여 정확한 해를 주고 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8654-8664
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• 2015

기계, 건축, 토목공학 분야 등에는 불균일 단면을 갖는 보 형태의 구조물들이 널리 사용되고 있다. 본 논문은 양단이 단순 지지된 보 구조물들의 동특성과 진동에 대한 문제를 다루며, 국부좌표를 사용한 지배방정식이 유도된다. 갤러킨의 모드합 방법으로 해가 가정되고, 고유진동수를 구하는 행렬식을 푸는 데는 이분법을 적용하였다. 유한요소법이 단지 기하학적 경계조건만을 만족시키는 허용함수를 사용하는 반면, 본 논문에서는 갤러킨의 모드합 방법을 적용하여, 지배방정식과 경계조건을 모두 만족하는 고유함수를 사용하였다. 계의 동특성을 알기위해, 네 종류의 불균일 단면을 갖는 단순 지지 보에 대해 모달 해석과 시험이 수행되었으며, 해석 결과는 실험 결과와 근사한 일치를 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.65-70
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• 2015

본 논문에서는 접지된 2개의 유전체층 위의 완전도체띠 격자구조에 의한 TE (transverse electric)산란 문제를 전자파 수치해석 방법으로 알려진 PMM (point matching method)를 이용하여 해석하였다. 경계조건들은 미지의 계수를 구하기 위하여 이용하였고, 산란 전자계는 Floquet 모드 함수의 급수로 전개하였고, 도체띠의 해석을 위해 완전도체 경계조건을 적용하였다. 최소값을 가지는 변곡점들의 대부분의 반사전력은 입사각 이외의 다른 방향으로 산란된다. 완전도체띠의 폭과 주기, 2개 유전층의 비유전율과 두께 및 입사각에 대해 정규화된 반사전력을 계산하였다. 제안한 방법의 수치결과들은 기존의 FGMM (fourier galerkin moment method)를 이용한 수치해석 결과들과 비교하여 매우 잘 일치하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.92-98
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• 1991

일반적으로 철조 교량과 같은 구조물은 탄성지반위에 놓여있는 다지지보로 모형화 시킬 수 있다. 이러한 구조물 들에 항상 움직이는 하중이 작용하게 된다. 움직이는 하중은 특히 고속일때 구조물에 심한 운동을 일으키며 또한 구조물의 동적응력에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 탄성지반위에 놓여있는 다지지보의 동적응답을 Galerkin방법과 수치시간적분방법을 사용하여 구하였다. 시도함수로서는 제1보(고유진동수)에서 구한 직교 다항식 함수를 사용하였다. 일반적으로 가정된 해의 첫번째 항만을 사용하여도 정확한 해를 구할 수 있으나, 병진 스프링 상수값이 크거나 회전 스프링이 제일차 모우드의 기울기가 영인 지점에 위치할 경우에는 반드시 고차 모우드를 포함하여 해석해야 정확한 해를 구할 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.907-910
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• 1999

본 논문에서는 고 농도로 불순물이 주입된 영역에서 전자 및 정공 농도를 정교하게 구현하기 위해 Fermi-Dirac 분포함수를 고려한 포아송 방정식의 이산화 방법을 제안하였다. Fermi-Dirac 분포를 근사시키기 위해서 Least-Squares 및 점근선 근사법을 사용하였으며 Galerkin 방법을 근간으로 한 유한 요소법을 이용하여 포아송 방정식을 이산화하였다. 구현한 모델을 검증하기 위해 전력 BJT 시료를 제작하여 자체 개발된 소자 시뮬레이터인 BANDIS를 이용하여 모의 실험을 수행한 결과, 상업용 2차원 소자 시뮬레이터인 MEDICI에 비해 최대 4%이내의 상대 오차를 보였다.

• 한국안전학회지
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• 제8권4호
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• pp.201-206
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• 1993

동적 문제에 대한 공간-시간 유한요소법을 제시하였다. 이 방법은 공간과 시간을 동일한 변수로 취급하였으며 공간-시간 영역에서의 유한요소 전개에 있어서는 연속적 갤러킨 방법에 근거하여 가중여분법을 이용하였다. 이 방법은 조건부 안정을 주는 고차원적 정확성을 주는 해법인 것이다.