• 제목/요약/키워드: Structural Elements

검색결과 2,844건 처리시간 0.04초

유한요소와 경계요소의 조합에 의한 다층 구조계의 비선형 해석 (Nonlinear Finite Element-Boundary Element Analysis of Multi-Layered Structural Systems)

  • 김문겸;허택녕;이상도
    • 전산구조공학
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.57-67
    • /
    • 1994
  • 지하구조물의 주위지반은 일반적으로 퇴적층의 형성 또는 지각의 변동에 의해 다층구조를 가지게 되므로, 구조물 및 주위지반의 거동을 정확히 예측하기 위해서는 해석에 다층구조의 영향을 반영해야 한다. 본 연구에서는 다층으로 구성된 지하구조계를 대상으로 하여 구조물과 그 주변에는 비선형 유한요소를 사용하고, 비선형성이 상대적으로 미약한 주변 다층지반에는 선형 경계요소를 사용하여 재료의 비선형성과 비균질성을 고려한 효율적인 조합해석방법을 개발하고자 한다. 반무한영역에 설정되는 다층구조계를 경계요소로 해석할 경우 그 기본해가 제한되어 있으므로, 본 연구에서는 기존의 무한기본해를 이용하는 방법을 사용하였다. 무한기본해를 이용하는 내부영역문제의 경우 각각의 균질한 층을 부영역(subdomain)으로 분할하고 계방정식을 구성한 뒤에 접합면에 대하여 평형조건과 적합조건을 만족시켜 주는 방법을 사용하여 비균질성을 고려한다. 부영역으로 층을 분할한 내부영역문제의 경계요소해석 결과는 선형 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고, 검증된 경계요소 프로그램을 비선형 유한요소 프로그램과 조합하였다. 조합해석 결과, 굴착부 주변의 응력집 중부에는 비선형 유한요소를 사용하고, 비선형의 영향이 미소한 주변의 다층지반에 대해서는 부영역에 의한 선형 경계요소를 사용하는 조합해석방법이 합리적이고 효율적임을 알 수 있었다.

  • PDF

3차원 지반-구조물 상호작용해석을 위한 동적 무한요소 (Dynamic Infinite Elements for 3D Soil-Structure Interaction Analysis)

  • 서춘교;윤정방
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.521-528
    • /
    • 2005
  • In this paper, three dimensional dynamic infinite elements are developed for the soil-structure interaction analysis in multi-layered halfspace. For the efficient discretization of 3-D for field regions, five types of dynamic infinite elements are developed. They are the horizontal, vertical, horizontal comer, vertical comer and horizontal/vertical corner infinite elements. The shape functions of the infinite elements are based on approximate expressions of analytical solutions of propagating waves in the infinite region. Numerical example analyses are presented for compliances of rigid circular and square plates to demonstrate the effectiveness of the proposed infinite elements.

  • PDF

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
    • /
    • 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
    • /
    • pp.172-176
    • /
    • 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.

  • PDF

적층 반무한지반에서 3차원 지반-구조물 상호작용해석을 위한 동적 무한요소의 개발 (Development of 3-D Dynamic Infinite Elements for 3D Soil-Structure Interaction Analysis in Multi-layered Halfspaces)

  • 서춘교;윤정방
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.304-311
    • /
    • 2004
  • In this paper, three dimensional dynamic infinite elements are developed for the soil-structure interaction analysis in multi-layered halfspace. For the efficient discretization of 3-D for field regions, five types of dynamic infinite elements are developed. They are the horizontal, vertical, upper horizontal conner, lower vertical conner and conner of conner infinite elements. The shape functions of the infinite elements are based on the approximate expressions of the analytical solutions of the propagating waves in the infinite region. Numerical example analyses are presented for demonstrating the effectiveness of the proposed infinite elements.

  • PDF

반무한영역 문제에 대한 유한요소와 경계요소의 조합 (A Coupling of Finite Elements and Boundary Elements for Half Plane Problems)

  • 김문겸;임윤묵
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1988년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.49-54
    • /
    • 1988
  • A procedure which may be useful in dealing with problems of half plane is considered. Boundary elements are combined with finite elements to facilitate their merits. Boundary elements for semi-infinite region are composed using the Melan's solution for half plane. Finite elements are used to model irregurarity or the nonhomogeneity of materials, which is usual in underground structures. In order to verify the procedure, a shallow tunnel under internal pressure is analysed using the finite element method, the boundary element method, and the combined method. It is shown that the developed Procedure is accurate enough compared with other method.

  • PDF

유한요소와 경계요소의 조합에 의한 반무한 영역 문제의 비선형해석 (A Nonlinear Analysis of Half Plane Problems Using Coupling of Finite Elements and Boundary Elements)

  • 김문겸;임윤묵
    • 전산구조공학
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.55-64
    • /
    • 1989
  • 본 논문에서는 경계요소법과 비선형 유한요소법의 각 장점을 이용하여 반무한 영역을 가진 구조체의 해석방법을 논하였다. 여기서, 반무한 경계요소는 Melan의 반무한 평면에 대한 해로부터 구성하였다. 비선형 유한요소는 지하구조물에서 주로 접할 수 있는 탄소성 재료의 비균질성 또는 불규칙성을 모형화하기 위하여 사용하였다. 본 조합방법의 검증을 위하여 얕은 터널에 일정한 내압이 작용하는 경우를 택하여, 비선형 유한요소법과 조합방법의 결과를 비교하였다. 비교결과, 개발된 조합방법이 다른 해석방법에 비해 충분한 정확도를 가짐을 알 수 있었다.

  • PDF

적층 반무한지반에서 3차원 지반-구조물 상호작용해석을 위한 동적 무한요소의 개발 (Development of 3-D Dynamic Infinite Elements for 3D Soil-Structure Interaction Analysis in Multi-layered Halfspaces)

  • 윤정방;서춘교;장수혁
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.79-86
    • /
    • 2003
  • In this paper, three dimensional dynamic infinite elements are developed for the soil-structure interaction analysis in multi-layered halfspace. For the efficient discretization of 3-D for field regions, five types of dynamic infinite elements are developed, they are the horizontal, vertical, upper horizontal conner, lower vertical conner and conner of conner infinite elements. The shape functions of the infinite elements are based on the approximate expressions of the analytical solutions of the propagation wave in the infinite region. Numerical example analyses are presented for demonstrating the effectiveness of the proposed infinite elements.

  • PDF

지반-구조물의 상호작용 해석을 위한 무한요소 (Infinite Elements for Soil-Structure Interaction Anaysis)

  • 양신추;윤정방
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1989년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.22-27
    • /
    • 1989
  • This paper presents a study of soil-structure interaction problems using infinite elements. The infinite elements are formulated for homogeneous and layered soil media, based on approximate expressions for three components of propagating waves, namely Rayleigh, compressive and shear waves. The integration scheme which was proposed for problems with single wave component by Zienkiewicz is expanded to the multi-wave problem. Verifications are carried out on rigid circular footings which are placed on and embedded in elastic half space. Numerical analysis is performed for a containment structure of a nuclear power plant subjected seismic excitation.

  • PDF

투사정보를 이용한 구조적 텍스처의 분석 및 합성 (Analysis and Synthesis of Structural Textures Using Projection Information)

  • 김한빈;박래홍
    • 대한전자공학회논문지
    • /
    • 제26권9호
    • /
    • pp.1428-1435
    • /
    • 1989
  • In this paper we propose a new algorithm which extracts spatial arrangement information of texture elements in structural textures. In the proposed algorithm, by the use of projection information in several directions obtained from the texture image we can get two directions which determine the texture structure and the parallelogram grid which isolates texture elements. The isolated texture elements are analyzed and used to synthesize texture images. Computer simulation shows that the proposed method can extract proper spatial structure of the texture element even when the texture image is highly corrupted by additive noise.

  • PDF

적응적 체눈 세분화를 위한 3차원 입체 변이요소 (3-D Transition Solid Elements For Adaptive Mesh Gradation)

  • 최창근;이남호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1993년도 봄 학술발표회논문집
    • /
    • pp.3-10
    • /
    • 1993
  • A new three-dimensional transition solid elements was presented for the automated three-dimensional adaptive h-refinement where the steep stress gradient exists. To be consistent with 8-node solid element with nonconforming modes in accuracy, these transition elements were improved through the addition of the associated nonconforming modes. Numerical examples show that the performance of the element and the applicability to 3D adaptations are satisfactory.

  • PDF