• 제목/요약/키워드: Stabilized conforming

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Efficient Meshfree Analysis Using Stabilized Conforming Nodal Integration for Metal Forming Simulation

  • Han, Kyu-Taek
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권7호
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    • pp.943-950
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    • 2010
  • An efficient meshfree method based on a stabilized conforming nodal integration method is developed for elastoplastic contact analysis of metal forming processes. In this approach, strain smoothing stabilization is introduced to eliminate spatial instability in Galerkin meshfree methods when the weak form is integrated by a nodal integration. The gradient matrix associated with strain smoothing satisfies the integration constraint for linear exactness in the Galerkin approximation. Strain smoothing formulation and numerical procedures for path-dependent problems are introduced. Applications of metal forming analysis are presented, from which the computational efficiency has been improved significantly without loss of accuracy.

Meshfree consolidation analysis of saturated porous media with stabilized conforming nodal integration formulation

  • Wang, Dongdong;Xie, Pinkang;Lu, Hongsheng
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제6권2호
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    • pp.107-125
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    • 2013
  • A strain smoothing meshfree formulation with stabilized conforming nodal integration is presented for modeling the consolidation process in saturated porous media. In the present method, nodal strain smoothing is consistently introduced into the meshfree approximation of strain and pore pressure gradient variables associated with the saturated porous media. Meanwhile, in order to achieve a consistent numerical implementation, a smoothing approximation of the meshfree shape function within a nodal representative domain is also proposed in the stiffness construction. The resulting discrete system of equations is all expressed in smoothed nodal measures that are very efficient for numerical evaluation. Subsequently the space-time fully discrete equations are further established by the generalized trapezoidal rule for time integration. The effectiveness of the proposed meshfree consolidation analysis method is systematically illustrated by several benchmark problems.

An efficient Galerkin meshfree analysis of shear deformable cylindrical panels

  • Wang, Dongdong;Wu, Youcai
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제1권3호
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    • pp.339-355
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    • 2008
  • A Galerkin meshfree method is presented for analyzing shear deformable cylindrical panels. Based upon the analogy between the cylindrical panel and the curved beam a pure bending mode for cylindrical panel is rationally constructed. The meshfree approximation employed herein is characterized by an enhanced moving least square or reproducing kernel basis function that can exactly represent the pure bending mode and thus meets the requirement of Kirchhoff mode reproducing condition. The variational form is discretized using the efficient stabilized conforming nodal integration with a smoothed nodal gradient based curvature. The resulting meshfree formulation satisfies the integration constraint for bending exactness. Moreover, it is shown here that the smoothed gradient preserves several desired properties which are valid for the standard gradient obtained by direct differentiation, such as partition of nullity and reproduction of a constant strain field. The efficacy of the proposed approach is demonstrated by two benchmark cylindrical panel examples.

삼차원 다절점 유한요소의 개발과 멀티스케일 문제의 적용 (Development of three dimensional variable-node elements and their applications to multiscale problems)

  • 임재혁;손동우;임세영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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    • pp.172-176
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    • 2008
  • In this paper, three dimensional linear conforming variable-finite elements are presented with the aid of a smoothed integration (a class of stabilized conforming nodal integration), for mnltiscale mechanics problems. These elements meet the desirable properties of an interpolation such as the Kronecker delta condition, the partition of unity condition and the positiveness of interpolation function. The necessary condition of linear exactness is fully relaxed by employing the smoothed integration, which renders us to meet the linear exactness in a straightforward manner. This novel element description extend the category of the conventional finite elements space to ration type function space and give the flexibility on the number of nodes of element which are fixed in the conventional finite elements. Several examples are provided to show the convergence and the accuracy of the proposed elements, and to demonstrate their potential with emphasis on the multiscale mechanics problems such as global/local analysis, nonmatching contact problems, and modeling of composite material with defects.

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A POSTERIORI ERROR ESTIMATOR FOR LINEAR ELASTICITY BASED ON NONSYMMETRIC STRESS TENSOR APPROXIMATION

  • Kim, Kwang-Yeon
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제16권1호
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    • pp.1-13
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    • 2012
  • In this paper we present an a posteriori error estimator for the stabilized P1 nonconforming finite element method of the linear elasticity problem based on a nonsymmetric H(div)-conforming approximation of the stress tensor in the first-order Raviart-Thomas space. By combining the equilibrated residual method and the hypercircle method, it is shown that the error estimator gives a fully computable upper bound on the actual error. Numerical results are provided to confirm the theory and illustrate the effectiveness of our error estimator.

안정화된 유한요소법을 이용한 진동하는 2차원 물체 주의 유동해석 (A STABILZED FINITE ELEMENT COMPUTATION OF FLOW AROUND OSCILLATING 2D BODIES)

  • 안형택;라술 라힐
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.289-294
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    • 2010
  • Numerical stud of an oscillating body in incompressible fluid is performed. Stabilized finite element method comprising of Streamline-Upwind/Petrov-Galerkin (SUPG) and Pressure-Stabilizing/Petrov-Galerkin (PSPG) formulations of linear triangular elements was employed to solve 2D incompressible Navier-Stokes equations whereas the motion of the body was considered by incorporating the arbitrary Langrangian-Eulerian(ALE) formulation. An algebraic moving mesh strategy is utilized for obtaining body conforming mesh deformation at each time step. Two tests cases, namely motion of a circular cylinder and of an airfoil in incompressible flow were analyzed. The model is first validated against the stationary cases and then the capability to handle moving boundaries is demonstrated.

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무요소법의 수치적 안정성 개선을 위한 적분기법 연구 (A Study on Integraion Method for Improvement of Numerical Stability of Meshfree Method)

  • 강재원;강다훈;조진연;김정호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.210-218
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    • 2018
  • 항공기와 같은 복잡한 구조물의 유한요소해석을 위해 자동요소망을 생성하면 일반적으로 삼각형 요소가 많이 생성되게 된다. 하지만 삼각형 요소는 사각형 요소에 비해 정확도가 떨어지므로 신뢰성 있는 해를 도출하기 어렵다. 이와 같은 문제는 배경셀 적분을 이용한 무요소법(Meshfree Method)을 통해 개선할 수 있으나 이 또한 적분점의 과다사용, 적분영역의 비효율성 등의 문제가 발생하게 된다. 이를 개선하기 위해 절점 기준으로 적분영역을 설정하여 적분을 수행하는 방법이 제안되었지만 비압축성 문제의 경우 해의 진동현상이 일어나는 등 수치 정확도가 떨어지게 된다. 따라서 본 연구에서는 적분영역을 절점영역이 아닌 요소영역으로 설정하는 수정된 무요소법을 통해 요소의 형태에 따른 정확도 저하가 발생되지 않고 기존의 무요소법에서 발생되는 수치 불안정성 등을 개선하였다. 2차원 예제를 통해 수정된 무요소법의 효용성을 검증하였다.

국공립극단의 역할과 대중성 - 대구시립극단을 중심으로 - (Roles and Communality of National/Public Theatre Companies - Focused on Daegu Municipal Theatre -)

  • 김건표
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.91-100
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    • 2019
  • 국공립극단은 민간극단 및 제작극장과는 다르게 작품의 '공익성'과 '공공성'을 추구해야 한다. 지역과 시민들을 위해 극단시스템을 운영하고 작품개발과 공연프로그램을 수용해야 한다는 측면에서 '대중성'과 '공익예술성'의 경계를 합리적으로 추구해야 함에도 불구하고 공익적 목적에 부합되지 못하는 작품들과 단체의 운영 시스템은 지속적인 문제 및 논의되어 왔다. 한국사회의 문화지형은 서울의 문화 권력을 중심으로 형성되어 있다는 것은 부인할 수 없는 사실이다. 이러한 측면에서 다소 문화의 소외지역이라 할 수 있는 대구의 시립극단(대구시립극단)은 공연프로그램의 다양성과 창작극 개발, 개방형 연출의 수용, 고전명작, 현대극과 실험극, 해외교류, 뮤지컬과 넌버벌, 지역 근·현대 역사 발굴과 공격적인 소재 발굴, 개방형 시민 참여 프로그램과 소통으로 특성화를 시키며 공익적 목적에 부합하는 작품개발을 이어오고 있다. 이러한 변화로 창단 취지에 부합하는 공익성과 공공성의 다양성과 변화를 모색해 오면서 연극문화의 불모지였던 대구연극과 공연예술의 대중성을 회복하는 데 기여했다는 평가를 받고 있다. 올해 창단 21주년 대구시립극단은 현재 최주환 감독까지 예술 감독 5대 체제로 변화되는 동안 지역소재와 역사인물을 발굴하고 공연으로 수용하는 대중적 실험성을 보이며 창작뮤지컬 개발과 활성화, 시민과 공연문화 소통변화, 관객 참여증가로 안정된 시립극단 시스템을 보이고 있다. 이러한 변화는 상임단원의 역할과 제작 공연의 성숙함으로 성장한 것으로 분석된다. 이러한 점에서 본 논문은 대구시립극단의 변화의 분석을 연구하고 '국공립극단의 역할과 대중성'에 대해 고찰하고자 한다.