• Title/Summary/Keyword: Line element Substitution

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A Study on the Shape Analysis of Membrane Structures Using Line Elements (선재 요소를 이용한 막 구조물의 형상해석에 관한 연구)

  • Kim, Seung-Deog;Lee, Shin-Woo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.10 no.2
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    • pp.45-60
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    • 2010
  • Nonlinear problems for membrane structures are very sensitive in convergence procedure in nonlinear iterations. Therefore many researchers have suggested a lot of ideas in published papers. In this study, authors are trying to get easier solution for taking membrane shape by initial stresses from substitution of the membrane to line elements. To obtain nonlinear stiffness, the nonlinear finite element method is used for both membrane and cable elements, and only geometric nonlinear terms are taken for shape analysis. By some examined models, we can find that the substituted models show better results to get, initial shape in which the concentrating phenomenon is removed at edge parts.

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The Transmission Line Modeling Method for Finite Element Analysis of Hysteretic Material (TLM법을 이용한 히스테리시스 자성체의 유한요소 해석)

  • Im, Chang-Hwan;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.825-827
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    • 2000
  • 자성체를 포함하는 자기 시스템을 해석하는데 있어 비선형과 히스테리시스(Hysteresis)는 매우 중요한 역할을 한다. 특히 재질의 히스테리시스 특성을 유한요소법(FEM)을 이용하여 계산하기 위해서 많은 방법들이 소개되었다. 단순 반복법이나 Fixed Point Technique(FPT), M-iteration 법. 뉴튼 랍슨 (Newton-Raphson) 법 등이 그 예이다. 이 방법들 중에서 뉴튼 랍슨법은 빠른 수렴 특성으로 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 뉴튼-랍슨법을 이용하여 히스테리시스 재질을 해석할 때는 매 반복 계산 때마다 계 계수행렬(System Stiffness matrix)이 변화하기 때문에 요소의 수가 매우 많을 경우 역행렬을 계산하기 위한 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 특히 히스테리시스 해석의 경우에는 주로 time-step법을 이용하여 계산하므로 가장 시간이 많이 소요되는 행렬 계산 시간을 단축함으로써 전체 계산 시간을 크게 줄일 수 있다. 최근 비선형 해석에서 TLM(Transmission Line Modeling)법이 도입되어 비선형 해석 시의 계산 시간을 크게 단축할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 비선형 해석에 적용된 TLM법을 히스테리시스 해석에 적용하는 방법을 새로 제안한다. TLM법은 뉴튼-랍슨법과 달리 각 반복 계산 때마다 계수행렬식이 변화하지 않고 단지 구동항만 변하기 때문에 행렬의 LU를 한 번 저장해 두면 forward와 backward substitution만 시행하면 된다. 따라서 요소의 수가 증가할 경우 TLM법을 사용하면 뉴튼-랍슨법에 비해 매우 큰 계산 이득을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 TLM법을 히스테리시스에 적용하는 방법을 기술하고 간단한 모델에 이 방법을 적용하여 뉴튼-랍슨법과의 비교를 통해 TLM법의 효용성을 보인다.

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Development and Application of the Mode Choice Models According to Zone Sizes (분석대상 규모에 따른 수단분담모형의 추정과 적용에 관한 연구)

  • Kim, Ju-Yeong;Lee, Seung-Jae;Kim, Do-Gyeong;Jeon, Jang-U
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.29 no.6
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    • pp.97-106
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    • 2011
  • Mode choice model is an essential element for estimating- the demand of new means of transportation in the planning stage as well as in the establishment phase. In general, current demand analysis model developed for the mode choice analysis applies common parameters of utility function in each region which causes inaccuracy in forecasting mode choice behavior. Several critical problems from using common parameters are: a common parameter set can not reflect different distribution of coefficient for travel time and travel cost by different population. Consequently, the resulting model fails to accurately explain policy variables such as travel time and travel cost. In particular, the nonlinear logit model applied to aggregation data is vulnerable to the aggregation error. The purpose of this paper is to consider the regional characteristics by adopting the parameters fitted to each area, so as to reduce prediction errors and enhance accuracy of the resulting mode choice model. In order to estimate parameter of each area, this study used Household Travel Survey Data of Metropolitan Transportation Authority. For the verification of the model, the value of time by marginal rate of substitution is evaluated and statistical test for resulting coefficients is also carried out. In order to crosscheck the applicability and reliability of the model, changes in mode choice are analyzed when Seoul subway line 9 is newly opened and the results are compared with those from the existing model developed without considering the regional characteristics.