• Title/Summary/Keyword: Implicit integration

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비정렬 혼합 격자에서 내재적 방법을 이용한 비압축성 유동해석 (Implicit Incompressible flow solver on Unstructured Hybrid grids)

  • 김종태;김용모;맹주성
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.17-26
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    • 1998
  • The three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations have been solved by a node-centered finite volume method with unstructured hybrid grids. The pressure-velocity coupling is handled by the artificial compressibility algorithm and convective fluxes are obtained by Roe's flux difference splitting scheme with linear reconstruction of the solutions. Euler implicit method with Jacobi matrix solver is used for the time-integration. The viscous terms are discretised in a manner to handle any kind of grids such as tetragedra, prisms, pyramids, hexahedra, or mixed-element grid. Inviscid bump flow is solved to check the accuracy of high order convective flux discretisation. And viscous flows around a circular cylinder and a sphere are studied to show the efficiency and accuracy of the solver.

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2차원 비정렬 격자에서의 내재적 기법을 이용한 난류 유동 계산 (Calculation of Turbulent Flows Using an Implicit Scheme on Two-Dimensional Unstructured Meshes)

  • 강희정;권오준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1997년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.29-37
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    • 1997
  • An implicit viscous turbulent flow solver is developed for two-dimensional geometries on unstructured triangular meshes. The flux terms are discretized based on a cell-centered finite-volume formulation with the Roe's flux-difference splitting. The solution is advanced in time using an implicit backward-Euler time-stepping scheme. At each time step, the linear system of equations is approximately solved with the Gauss-Seidel relaxation scheme. The effect of turbulence effects is approximated with a standard $k-{\varepsilon}$ two-equation model which is solved separately from the mean flow equations using the same backward-Euler time integration scheme. The triangular meshes are generated using an advancing-front/layer technique. Validations are made for flows over the NACA0012 airfoil and the Douglas 3-element airfoil. Good agreements are obtained between the numerical results and the experiment.

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한의 임상 정보의 효율적 통합을 위한 한의임상 데이터베이스 및 E-CRF 입력 시스템 구축 (Implementation of database and E-CRF for efficient integration of Korean clinical data)

  • 소지호;전영주;이범주
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.205-212
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    • 2016
  • 최근 의학기술의 발전과 더불어 서양의학 뿐만 아니라 한의학 분야에서도 임상 데이터에 대한 통합 및 표준화에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 유사한 임상시험 뿐만 아니라 전혀 다른 임상시험의 데이터도 하나의 표준에 맞춰 통합 구축된다면 통합된 의료데이터는 암묵적 한의의료지식 도출연구에 활용될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 한의임상 정보를 효율적으로 저장하기 위하여 국제표준으로 널리 사용되는 CDISC 표준안을 기반으로 한의임상 데이터베이스를 구축하였고, 임상현장에서 편리한 데이터 입력을 위해 E-CRF를 구축하였다. 아울러, 실제 4개의 임상연구에 대한 데이터 저장과정을 거쳐 한의임상 데이터 통합에 대한 예를 보였다. 우리의 연구 결과는 통합된 데이터로부터 암묵적 의료지식도출을 위한 기반을 마련하였고, 데이터 통합을 통한 효율적 관리뿐만 아니라 반복적이거나 불필요한 임상시험 방지, 정제 된 데이터의 재배포를 통하여 연구의 편리성과 협업을 촉진할 수 있다.

비선형 이동경화를 고려한 점소성 모델의 내연적 적분 (A Semi-Implicit Integration for Rate-Dependent Plasticity with Nonlinear Kinematic Hardening)

  • 윤삼손;이순복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권9호
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    • pp.1562-1570
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    • 2003
  • The prediction of the inelastic behavior of the structure is an essential part of reliability assessment procedure, because most of the failures are induced by the inelastic deformation, such as creep and plastic deformation. During decades, there has been much progress in understanding of the inelastic behavior of the materials and a lot of inelastic constitutive equations have been developed. The complexity of these constitutive equations generally requires a stable and accurate numerical method. The radial return mapping is one of the most robust integration scheme currently used. Nonlinear kinematic hardening model of Armstrong-Fredrick type has recovery term and the direction of kinematic hardening increment is not parallel to that of plastic strain increment. In this case, The conventional radial return mapping method cannot be applied directly. In this investigation, we expanded the radial return mapping method to consider the nonlinear kinematic hardening model and implemented this integration scheme into ABAQUS by means of UMAT subroutine. The solution of the non-linear system of algebraic equations arising from time discretization with the generalized midpoint rule is determined using Newton method and bisection method. Using dynamic yield condition derived from linearization of flow rule, the integration scheme for elastoplastic and viscoplastic constitutive model was unified. Several numerical examples are considered to demonstrate the efficiency and applicability of the present method.

안정적이고 병렬화가 용이한 옷감 애니메이션 기법 (Stable and Easily Parallizable Cloth Animation Method)

  • 강영민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.995-1001
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    • 2005
  • 효율적인 옷감 애니메이션 생성을 위해 암시적 적분법이 표준적 접근법으로 자리 잡았다. 이 기법은 시스템의 안정성이 보장되므로 큰 시간 간격을 사용할 수 있으며, 옷감 모델의 실시간 혹은 상호작용적 애니메이션을 위한 최선의 선택으로 받아들여지고 있다. 암시적 방법이 옷감 애니메이션에 도입된 이후 다양한 종류의 암시적 적분 기반 옷감 애니메이션 기법들이 제안되었으며 일반적인 PC 환경에서 수천 개의 질점을 가진 옷감 모델을 실시간에 시뮬레이션 할 수 있는 수준에 도달해 있다. 암시적 적분법이 안정성을 보장한다는 장점을 가지지만 명시적 기법에 비해 구현이 조금 더 복잡하며 병렬화가 어렵다는 문제를 가지고 있다. 암시적 적분법을 통해 옷감 애니메이션을 생성하는 것은 대규모 희소행렬을 가진 선형 시스템을 푸는 것으로 정형화된다. 본 논문에서는 암시적 적분법의 특성을 이용하여 안정적으로 복잡한 옷감 모델의 동작을 생성하면서도 매우 쉽게 병렬화가 가능한 기법을 제안한다. 옷감 애니메이션은 동작 시뮬레이션과 함께 자체충돌을 고려해야만 사실적인 결과를 얻을 수 있다. 그런데 자체충돌 감지 역시 중요한 계산상의 병목으로 작용한다. 본 논문에서는 효율적인 자체 충돌 처리 기법도 같이 제안한다.

리어 힌지 패널 스템핑의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Auto-body Panel Stamping)

  • 정동원;이장희;양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1996년도 자동차부품 제작기술의 진보
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    • pp.97-109
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    • 1996
  • In the present work computations are carried out for analysis of complicated sheet metal forming process such as forming of a rear hinge. Finite element formulation using dynamic explicit time integration scheme and step-wise combined Implicit/Explicit scheme are introduced for numerical analysis of sheet metal forming process. The rigid-plastic finite element method based on membrane elements has long been employed as a useful numerical technique for the analysis of sheet metal forming because of its time effectiveness. The explicit scheme in general use is based on the elastic-plastic modelling of material requiring large computation time. In finite element simulation of sheet metal forming processes, the robustness and stability of computation are important requirements since the computation time and convergency become major points of consideration besides the solution accuracy due to the complexity of geometry and boundary conditions. The implicit scheme employs a more reliable and rigorous scheme in considering the equilibrium at each step of deformation, while in the explicit scheme the problem of convergency is eliminated at the cost of solution accuracy. The explicit approach and the implicit approach have merits and demerits, respectively. In order to combine the merits of these two methods a step-wise combined implicit/explicit scheme has been developed.

비등방경화 구성모델을 적용한 연약 지반의 비배수 거동 해석 : II. 수치해석 (Undrained Analysis of Soft Clays Using an Anisotropic Hardening Constitutive Model: II. Numerical Analysis)

  • 오세붕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.131-142
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    • 1999
  • 본 연구는 전응력 개념에 근거한 비등방경화 구성관계를 적용하여 유한요소해석을 수행하는 데 목적이 있다. 이에 동반논문에서 제안한 비등방경화 구성모델에 대하여 내재적인 응력적분과 일관된 접선계수를 정식화하였다. 그리고 이러한 알고리즘을 비선형 유한요소해석 코드에 구현하여 정확도와 수렴성을 확보한 해석을 수행하였다 시험성토사례에 대한 해석을 통하여 제안된 구성모델은 von Mises규준에 의한 해석에 비하여 성토고에 따른 지반의 변위를 더욱 합리적으로 표현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지반의 강도를 적합하게 산정하여 제안된 구성모델이 매우 정확하게 실제 거동을 모사할 수 있었다.

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비등방경화 구성모델을 이용한 대변형 해석 : I. 정식화 (Large Deformation Analysis Using and Anistropic Hardening Constitutive Model : I. Formulation)

  • 오세붕
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.207-214
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    • 2002
  • 미소변형에서 대변형에 이르는 전체 변형도 영역의 구성모델을 ABAQUS 코드에 구현하였다. 구성모델은 비등방경화규칙에 근거한 전응력 개념의 탄소성 모델이다. 사용된 정식화 및 알고리즘은 (1) Jaumann 응력속도를 이용한 대변형도 조건 정식화 (2) 내재적 인 응력적분 (3) 일관된 접선계수를 포함하고 있다. 이를 통하여 비등방경화 구성관계를 적용한 대변형 해석을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있는 토대를 구축하였다. 동반논문(전병곤 등, 2002)에서는 예제해석을 통하여 새로운 구성모델과 ABAQUS 코드를 이용한 대변형 해석결과를 기술하였다.

이중시간적분법을 이용한 순차적 유동해석 기법 (DELTA-FORMULATION OF A SEGREGATED NAVIER-STOKES SOLVER WITH A DUAL-TIME INTEGRATION)

  • 김종태;탁남일;김상백;김민환;이원재
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.31-35
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    • 2006
  • The delta-formulation of the Navier-Stokes equations has been popularly used in the aerodynamics area. Implicit algorithm can be easily implemented in that by using Taylor series expansion. This formulation is extended for an unsteady analysis by using a dual-time integration. In the meanwhile, the incompressible flows with heat transfers which occur in the area of thermo-hydraulics have been solved by a segregated algorithm such as the SIMPLE method, where each equation is discretised by using an under-relaxed deferred correction method and solved sequentially. In this study, the dual-time delta formulation is implemented in the segregated Navier-Stokes solver which is based on the collocated cell-centerd scheme with un unstructured mesh FVM. The pressure correction equation is derived by the SIMPLE method. From this study, it was found that the Euler dual-time method in the delta formulation can be combined with the SIMPLE method.

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효율적인 실시간 차량 시뮬레이션을 위한 자코비안 갱신이 불필요한 뉴턴 적분방법 (A Jacobian Update-Free Newton's Method for Efficient Real-Time Vehicle Simulation)

  • 강종수;임준현;배대성
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.337-344
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    • 2014
  • While implicit integration methods such as Newton's method have excellent stability for the analysis of stiff and constrained mechanical systems, they have the drawback that the evaluation and LU-factorization of the system Jacobian matrix required at every time step are time-consuming. This paper proposes a Jacobian update-free Newton's method in order to overcome these defects. Because the motions of all bodies in a vehicle model are limited with respect to the chassis body, the equations are formulated with respect to the moving chassis-body reference frame instead of the fixed inertial reference frame. This makes the system Jacobian remain nearly constant, and thus allows the Newton's method to be free from the Jacobian update. Consequently, the proposed method significantly decreases the computational cost of the vehicle dynamic simulation. This paper provides detailed generalized formulation procedures for the equations of motion, constraint equations, and generalized forces of the proposed method.