• 제목/요약/키워드: Updated Lagrangian Formulation

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페트로프-갤러킨 자연요소법을 이용한 비선형 동해석 (Nonlinear Dynamic Analysis using Petrov-Galerkin Natural Element Method)

  • 이홍우;조진래
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.474-479
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    • 2004
  • According to our previous study, it is confirmed that the Petrov-Galerkin natural element method (PGNEM) completely resolves the numerical integration inaccuracy in the conventional Bubnov-Galerkin natural element method (BG-NEM). This paper is an extension of PG-NEM to two-dimensional nonlinear dynamic problem. For the analysis, a constant average acceleration method and a linearized total Lagrangian formulation is introduced with the PG-NEM. At every time step, the grid points are updated and the shape functions are reproduced from the relocated nodal distribution. This process enables the PG-NEM to provide more accurate and robust approximations. The representative numerical experiments performed by the test Fortran program, and the numerical results confirmed that the PG-NEM effectively and accurately approximates the nonlinear dynamic problem.

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선향적저감적분을 이용한 탄소성 유한요소법에 의한 블레이드의 성형 해석 (Analysis of Blade Forming using an Elasto-Plastic Finite Element Method with Directional Reduced Integration)

  • 최태훈;허훈
    • 소성∙가공
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    • 제4권4호
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    • pp.365-374
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    • 1995
  • Numerical simulation of blade forming is carried out as stretch forming by an elasto-plastic finite element method. The method adopts a Lagrangian formulation, which incorporates large deformation and rotation, with a penalty method to treat the contact boundary condition. Numerical integration is done with a directional reduced integration scheme to avoid shear locking. The numerical results demonstrates various final shapes of blades which depend on the variation of the stretching force. The strain distributions in deformed blades are also obtained with the variation of the stretching force.

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대변형 압밀방정식의 수식화 (Numerical Formulation of Consolidation Based on Finite Strain Analysis)

  • 신호성;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.77-86
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    • 2013
  • 연약지반위에 성토를 할 경우 초기 비배수 상태 뿐만 아니라 압밀 과정 중에도 큰 변형이 발생한다. 기존의 미소변형률 이론은 변형률이 작고 초기의 기하학적인 형상이 변형과정 동안 변하지 않는다고 가정하므로 큰 변형이 유발되는 지반공학 문제들을 해석하기 위해서는 대변형 해석을 수행하여야 한다. 힘평형 방정식과 유체 연속방정식이 결합된 압밀지배 방정식을 Updated-Lagrangian 형태로 수식화하고, Jaumann stress rate을 이용하여 역학적 구성관계를 표현하였다. 그리고 Nagtegaal이 제안한 회전을 고려한 구성관계를 적용하여 Newton의 반복과정을 통한 해의 수렴성과 정확도를 향상시켰다. 개발된 대변형 압밀해석 프로그램을 검증하기 위하여 켄틸레버보와 이차원 압밀문제를 해석하였다. 수치해석 결과는 큰 변형률과 기하학적 회전을 포함하는 대변형 문제를 효과적으로 묘사할 수 있음을 보여주었다. 기존의 미소변형이론에 근거한 유한요소 프로그램은 제안한 방법을 통하여 대변형 해석 프로그램으로 용이하게 전환될 수 있다.

Co-rotational 이론 기반 비선형 삼각평면 유한요소의 개발 (Development of Nonlinear Triangular Planar Element Based on Co-rotational Framework)

  • 조해성;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.485-490
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    • 2015
  • 구조의 기하학적 비선형해석을 위해 대표적으로 Total Lagrangian, Updated Lagrangian 정식화 기법이 있다. 이러한 고전적인 정식화 과정은 요소의 변형률을 가정하는 방법에 따라 그리고 요소의 절점 수에 따라 추가의 수학적 정식화 과정이 요구된다. 하지만 비교적 최근에 정립된 Co-roational(CR) 이론은 기 존재하는 보, 판, 쉘 요소에 독립적으로 요소 절점자유도에 따라 일정하게 적용하여 대변위, 작은 변형률을 갖는 구조의 기하비선형 해석을 가능케 한다. 본 논문에서는 회전자유도를 갖는 삼각평면요소에 대한 CR 기법을 정식화하였고 동적해석으로 확장하여 이를 상용프로그램과 검증하였다. 해석에 사용한 삼각평면요소는 OPtimal Triangular(OPT) 평면요소이다.

A tracking controller using multi-layered neural networks

  • Bae, Byeong-Woo;Jeon, Gi-Joon;Kim, Kyung-Youn
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.56-60
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    • 1992
  • This paper addresses the problem of designing a neural network based controller for a discrete-time nonlinear dynamical system. Using two multi-layered neural networks we first design an indirect controller the weights of which are updated by the informations obtained from system identification. The weight update is executed by parameter optimization method under Lagrangian formulation. For the nonlinear dynamical system, we define several cost functions and by computer simulations analyze the control performances of them and the effects of penalty-weighting values.

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아크 용접 공정의 3차원 병렬처리 유한 요소 해석 (Three dimensional finite element analysis of art-welding processor via parallel compuating)

  • 임세영;김주완;김현규;조영삼
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.161-163
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    • 2002
  • An implicit finite element implementation for Leblond's transformation plasticity constitutive equations, which are widely used in welded steel structure is proposed in the framework of parallel computing. The implementation is based upon the updated Lagrangian formulation. We examine the efficiency of parallel compuatation for the finite element analysis of a welded structure using multi-frontal solver.

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변태 소성을 고려한 용접 구조물의 유한 요소 해석 (Finite Element Analysis considering transformation plasticity for a welded structure)

  • 김주완;임세영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.116-118
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    • 2001
  • We propose an implicit numerical implementation for Leblond's transformation plasticity constitutive equations , which are widely used in welded steel structure. We apply Euler backward scheme rule to integrate the equations and determine the consistent tangent modulus. The implementation may be used with updated Lagrangian formulation. we test a simple butt-welding process to compare with SYSWELD and discuss the accuracy.

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임의 조건으로 성형되는 박판의 평면변형률 해석 (Plane Strain Analysis of Thin Sheet Forming with Arbitrary Conditions)

  • 금영탁;이승열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집 92
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    • pp.201-212
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    • 1992
  • The plane strain analysis for simulating the stretch/draw forming operation of arbitrarily-shaped tool profiles and arbitrarily draw-in conditions is introduced. An implicit, incremental, updated Lagrangian formulation is employed, introducing a rigid-viscoplastic constitutive equation. Contact and friction are considered through the mesh-normal, which compatibly describes arbitrary tool surfaces and FEM meshe without depending on the explicit spatial derivatives of tool surfaces. The FEM formulation is tested in the sections automotive inner panel and two-side draw-in. Not only the excellent agreement between measured and computed strains in the stretched section is obtained, but also the numerical stability of current formulation is verified in the two-side draw-in section.

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임의의 성형조건을 갖는 박판의 평면변형율 해석 (Plane Strain Analysis of Sheet Metal with Arbitrary Forming Conditions)

  • 금영탁;이승열
    • 소성∙가공
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    • 제1권1호
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    • pp.95-103
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    • 1992
  • The plane strain analysis for simulating the stretch/draw forming operation with an arbitrarily-shaped tool profile is introduced. An implicit, incremental, updated Lagrangian formulation with a rigid-viscoplastic constitutive equation is employed. Contact and friction are considered through the mesh-normal, which compatibly describes arbitrary tool surfaces and FEM meshes without depending on the explicit spatial derivatives of tool surfaces. The linear line elements are used for depicting the formed sheet, based on membrane approximation. The FEM formulation is tested in the sections of automotive inner panel and two-side draw-in. Not only the excellent agreement between measured and computed strains is obtained in the stretched section, but also the numerical stability of formulation is verified in the draw-in section.

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케이블로 지지된 PC뼈대의 시간의존적 비선형 해석 (Time-Dependent Nonlinear Analysis of Cable-Supported Prestressed Concrete Frames)

  • 이재석;강영진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.33-47
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    • 1992
  • 본 논문에서는 케이블로 지지된 프리스트레스트 콘크리트(PC) 뼈대의 시공중의 각 단계를 고려하고 콘크리트와 PC 강재, 케이블 재료의 시간의존적 특성 및 재료의 비선형성과 케이블의 색 및 구조물의 처짐에 의한 기하학적 비선형성도 고려하는 해석방법을 제시했다. 구조물의 비선형거동을 해석하기 위한 운동방정식은 Updated Lagrangian 방식을 이용하여 유도하고 시간의존적인 거동올 해석하기 위해서 시간영역을 시간단계로 나누어 순차적으로 적분했다. 시공중의 각 단계를 표현하기 위해 계속적인 구조계의 변화를 고려했다. 본 논문에서 제시한 해석방법에 근거하여 컴퓨터 프로그램 CFRAME을 개발하고 예제들을 통하여 해석방법의 정당성을 보였다.

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