• Structural Engineering and Mechanics
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• 제42권3호
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• pp.353-362
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• 2012

In this paper decay and mapped elastodynamic infinite elements, based on modified Bessel shape functions and appropriate for Soil-Structure Interaction problems are described and discussed. These elements can be treated as a new form of the recently proposed Elastodynamic Infinite Elements with United Shape Functions (EIEUSF) infinite elements. The formulation of 2D horizontal type infinite elements (HIE) is demonstrated, but by similar techniques 2D vertical (VIE) and 2D corner (CIE) infinite elements can also be formulated. It is demonstrated that the application of the elastodynamical infinite elements is the easier and appropriate way to achieve an adequate simulation including basic aspects of Soil-Structure Interaction. Continuity along the artificial boundary (the line between finite and infinite elements) is discussed as well and the application of the proposed elastodynamical infinite elements in the Finite Element Method is explained in brief. Finally, a numerical example shows the computational efficiency of the proposed infinite elements.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.259-264
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• 2007

In this paper, to analyze the initial valued non-homogeneous elastic half space by the scaled boundary analysis, the infinite element approach was introduced. The free surface of the initial valued non-homogeneous elastic half space was mode1ed as a circumferential direction of boundary scaled boundary coordinate. The infinite element was used to represent the infinite length of the free surface. The initial value of material property(elastic modulus) was considered by the combination of the position of the sealing center and the power function of the radial direction. By use of the mapping type infinite element, the consistent e1ements formulation could be available. The performance and the feasibility of proposed approach are examined by two numerical examples.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.34-41
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• 2005

This paper presents a new infinite element for modeling far-field of wave propagation problem in a fluid-saturated two-phase medium. The infinite element can simulate arbitrary number of multiple wave components, while wave components in infinite element developed by other researchers was limited to two compressional waves. The accuracy and effectiveness of the proposed method have demonstrated using 1-D and 2-D wave propagation problems.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권5호
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• pp.503-518
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• 2001

In this paper, the procedure for deriving an infinite element that is compatible with the quadrilateral Q8 element is first summarized. Enhanced by a self mesh-expansion procedure for generating the impedance matrices of different frequencies for the region extending to infinity, the infinite element is used to simulate the far field of the soil-structure system. The structure considered here is of the box type and the soils are either homogeneous or resting on a bedrock. Using the finite/infinite element approach, a parametric study is conducted to investigate the effect of open and in-filled trenches in reducing the structural vibration caused by a train passing nearby, which is simulated as a harmonic line load. The key parameters that dominate the performance of wave barriers in reducing the structural vibrations are identified. The results presented herein serve as a useful guideline for the design of open and in-filled trenches concerning wave reduction.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.67-74
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• 2005

이 논문에서는 포화된 2상 지반의 동적해석에서 원역을 모형화하기 위한 새로운 무한요소를 제안하였다. 무한요소법은 무한영역 또는 반무한영역을 모형화해야 하는 공학문제에 효과적으로 적용되어 왔다. 그러나 현재까지 개발된 2상지반의 동적해석을 위한 무한요소는 형상함수에 사용될 수 있는 파동성문이 2개(Pl파와 P2파)로 한정되어 있다. 이 논문에서는 이와 같은 제한을 없애고 임의 개수의 파동성분을 고려할 수 있도록 하는 정식화 과정을 제안하였다. 구조물을 포함하는 근역은 유한요소로 나타내며 원역은 평행층상 반무한 지반으로 가정하였다. 제안된 무한요소의 타당성은 1차원 및 2차원 파동전달문제를 해석하고 이를 이론해 및 정밀수지해석 해와 비교하여 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1053-1058
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• 2010

지반과 구조물의 상호작용을 해석하는 한 방법으로 지반을 무한의 영역으로 가정하여 이를 무한요소로 모델링한 후 구조물과 연동하여 해석하는 기법이 사용되었으나 하지만 기존의 동적 무한요소는 대부분 시간영역이 아닌 주파수 영역에서 정식화되었고 중첩의 원리가 적용되어 구조물이나 지반의 비선형 거동을 해석에 포함하기 어렵다. 본 연구에서는 시간영역에서 정식화가 가능하고 비선형 거동해석도 가능한 무한 요소를 개발하였다. 개발된 무한요소를 다량의 유한요소를 사용한 결과와 비교하여 정확도를 검증하였고, 비선형 지반모델을 적용하여 비선형해석이 가능함을 확인하였다. 따라서 개발된 무한요소를 지반-구조물 상호작용에 적용할 수 있으며, 이를 바탕으로 구조물내진 설계에도 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.101-110
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• 1997

본 논문에서는 무한영역에서 발생하는 임의의 1$1/r^n$변위감쇠특성을 해석할 수 있는 p-버전 정적 무한요소를 연구하였다. 무한요소를 개발하기 위하여 이론해를 근사화한 형상함수를 사용하였다. 균질한 무한 탄성체내의 공동변형문제와 반무한탄성체위에 놓인 강성기초의 거동해석을 통하여, 본 연구에서 개발된 무한요소가 무한영역을 효율적으로 묘사할 수 있음을 검토하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.58-64
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• 2005

An infinite element for impact problem has been developed using ABAQUS/Standard UEL. 4-node plane strain element was considered, and the constitutive equation was derived from properties of propagation plane body waves. The element acts as unbounded domain to the plane waves generated by impact. The numerical method was tested for the simulation of plate impact. The results show the effectiveness of the infinite element.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.279-287
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• 2003

This paper deals with a comparative study on coupling of Element-free Galerkin(EFG) method and Infinite Element(IE) by IE's shape function. In this study, mapped infinite elements(mapped IE) and decay function infinite elements(decay IE) are coupled with the EFG method. A coupling procedure of EFG-Mapped IE is much easier to be integrated than a coupled EFG-Decay IE. A coupled EFG-IE method used well-defined functions to preserve the continuity and linear consistency on the interface of the EFG region and IE region. Several benchmark problems are solved to verify the effectiveness and accuracy of the coupling algorithms by IE's shape function. The numerical results show that the developed algorithms work well for the elastic problems with infinite boundaries.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.199-208
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• 2008

본 논문에서는 초기값을 갖는 비동질 반무한 평면문제를 비례경계유한요소법으로 해석하기 위하여 무한요소를 이 해석법에 도입하였다. 초기값을 갖는 반무한 평면의 자유면은 비례경계좌표계의 원주방향의 좌표를 이용하여 모델링하였고 무한요소는 이 자유면이 나타내는 무한한 영역을 모사하기 위해 사용되었다. 반무한 평면의 물성치(탄성계수)에 대한 초기값은 비례중심의 위치와 비례경계좌표계에서의 반지름 멱함수를 이용하여 나타내었다. 사상형 무한요소를 사용하여 일관된 정식화가 가능하였고, 제안된 해석법에 대한 적용성과 성능을 두 수치예제를 통하여 보였다.