• 제목/요약/키워드: h-version of FEM

검색결과 11건 처리시간 0.018초

p-Version 유한요소법에 의한 형상 최적화설계 (Shape Optimal Design by P-version of Finite Element Method)

  • 김행준;우광성
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.729-740
    • /
    • 1994
  • h-version 유한요소법에 근거를 둔 형상최적화 설계에서는 초기모델의 기하형상에 대한 이상적인 체눈설계가 최종해석시에는 적합하지 않을 수 있게 된다. 그러므로, 최적화의 반복단계마다 모델의 단변형상에 대한 새로운 체눈설계가 필요하게 된다. 그러나 p-version 유한요소법은 형상최적화 문제 해석을 위한 매우 매력적인 대안으로 제시될 수 있다 p-version 유한요소법은 h-version 유한요소법과 비교하여 다음과 같은 큰 장점을 갖고 있다. 첫째로, 보간함수의 차수가 3차이상이 되면 요소의 찌그러진 형상에 대한 유한요소 해에 별 영향을 미치지 않는다. 둘째로, 심지어 응력특이 문제도 h-version에 비해 p-version은 적절한 체눈설계를 하게되면 훨씬 효율적이다. 셋째로, 초지 체눈설계와 최종 체눈설계가 동일하므로 반복단계마다 새롭게 체눈설계를 할 필요가 없어진다. Bezier의 곡선보간법, 경사투사법과 적분형 르장드르 다항식에 기초를 둔 2차원 형상최적화를 위한 p-version 모델이 제시되었다. 수치해석 경과는 p-version 소프트웨어인 RASNA를 사용하여 수행되었다.

  • PDF

P-version 유한요소법에 의한 피로균열해석 (Fatigue Crack Propagation Analysis by P-Version of Finite Element Method)

  • 우광성;이채규
    • 전산구조공학
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.97-103
    • /
    • 1992
  • 철도, 항공 및 기계구조물등의 많은 설계문제에서는 반복하중의 영향을 받기 때문에 제조와 품질제어 공정에서 특히, 반복하중의 영향이 심한 구조부품의 피로균열에 대한 연구가 충분히 선행되어야 한다. Paris법칙에서 응력확대계수범위 .DELTA.K에 10%오차를 수반하면 피로수명 N에는 50%정도의 오차를 초래할 만큼 민감도가 매우 크다. 그러나, 선형탄성파괴역학에 근거한 p-version 유한요소법은 응력확대계수를 산정하는데 있어서 종래의 h-version 유한요소법에 비해 훨씬 적합함이 증명되고 있다. 제안된 해석법의 효율성을 입증하기 위해 철도차량의 연결접합부에 있는 T-joint부위의 피로균열해석과 원공이 있는 유한판의 원공주위에서 발생되는 균열해석이 수행되었다.

  • PDF

P-version 균열모델에 의한 J-적분해석 (J-integral Analysis by P-version Crack Model)

  • 이채규;우광성;윤영필
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.38-45
    • /
    • 1994
  • P-version finite element model for the computation of stress intensity factors in two dimensional cracked panels by J-integral method is presented. The proposed model is based on high order theory and hierarchical shape function. The displacements fields are defined by integrals of Legendre polynomials which can be classified into three part such as basic mode, side mode, integral mode. The stress intensity factors are computed by J-integral method. The example models for validating the proposed p-version model are centrally cracked panel, single and double edged crack in a rectangular panel under pure Mode I. And the analysis results are compared with those by the h-version of FEM and empirical solutions in literatures. Very good agreement with the existing solution are shown.

  • PDF

P-Version 유한요소법에 의한 피로 균열 해석 (Fatigue Crack Propagation Analysis by P-version of Finite Element Method)

  • 우광성;이채규
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.30-35
    • /
    • 1992
  • Since many design problems in the railroad, aerospace and machine structures involve considerations of the effect of cyclic loading, manufacturing and quality control processes must fully account for fatigue of critical components. Due to the sensitivity of the Paris law, it is very important to calculate the ΔK numerically to minimize the error of predicted fatigue life in cycles. It is shown that the p-version of FEM based on LEFM analysis is far better suited for computing the stress intensity factors than the conventional h-version. To demonstrate the proficiency of the proposed scheme, the welded T-joint with crack problem of box car body bolster assembly and a crack problem emanating Iron a circular hole in finite strip have been solved.

  • PDF

전위쎌에 기초한 미세조직 구성모델을 이용한 ECAP 공정 시 변형과 미세조직의 진화 해석 (Analysis of Deformation and Microstructural Evolution during ECAP Using a Dislocation Cell Related Microstructure-Based Constitutive Model)

  • 김형섭
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 2004년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.207-210
    • /
    • 2004
  • The deformation behavior of copper during equal channel angular pressing (ECAP) was calculated using a three-dimensional version of a constitutive model based on the dislocation density evolution. Finite element simulations of the variation of the dislocation density and the dislocation cell size with the number of ECAP passes are reported. The calculated stress, strain and cell size are compared with the experimental data for Cu deformed by ECAP in a modified Route C regime. The results of FEM analysis were found to be in good agreement with the experiments. After a rapid initial decrease down to about 200 nm in the first ECAP pass, the average cell size was found to change little with further passes. Similarly, the strength increased steeply after the first pass, but tended to saturate with further pressings. The FEM simulations also showed strain non-uniformities and the dependence of the resulting strength on the location within the workpiece.

  • PDF

전위쎌에 기초한 미세조직 구성모델을 이용한 ECAP 공정 시 소성변형과 미세조직의 진화 (Plastic Deformation and Microstructural Evolution during ECAP Using a Dislocation Cell Related Microstructure-Based Constitutive Model)

  • 윤승채;백승철;김형섭
    • 소성∙가공
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.441-444
    • /
    • 2006
  • The deformation behavior of copper during equal channel angular pressing(ECAP) was calculated using a three-dimensional version of a constitutive model based on the dislocation density evolution. Finite element simulations of the variation of the dislocation density and the dislocation cell size with the number of ECAP passes are reported. The calculated stress, strain and cell size are compared with the experimental data for Cu deformed by ECAP in a modified Route C regime. The results of FEM analysis were found to be in good agreement with the experiments. After a rapid initial decrease down to about 200nm in the first ECAP pass, the average cell size was found to change little with further passes. Similarly, the strength increased steeply after the first pass, but tended to saturate with further pressings. The FEM simulations also showed strain non-uniformities and the dependence of the resulting strength on the location within the workpiece.

수치해석을 이용한 말뚝이 결합된 블록식방파제의 수평저항력에 관한 연구 (A Study of Lateral Resistance of Block Breakwater Combined with Piles)

  • 이원효;권순구;김태형
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.100-108
    • /
    • 2022
  • 본 연구는 말뚝이 결합된 블록식방파제에 대하여 수평하중 재하에 따른 블록과 말뚝의 거동을 파악하기 위하여 FEM 3차원 수치해석을 실시하였다. 지반구성모델은 Mohr-Coulomb 모델을 향상시킨 Modified Mohr Coulomb 모델을 적용하였다. 말뚝이 블록에만 관입된 경우, 사석층(H = 4.29 cm)까지 근입된 경우, 원지반속에 근입된 2H, 3H, 4H의 경우에 검토하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석를 비교한 결과, 수평저항력-변위가 서로 유사한 거동을 보이는 것으로 나타났다. 말뚝의 근입깊이가 1H~ 2H까지는 말뚝이 회전거동을 보이고, 3H~4H의 경우에는 휨거동 양상을 보이는 것으로 해석되었다. 말뚝의 근입깊이가 3H 이상인 경우에는 말뚝이 휨거동을 보이므로 말뚝이 블록식방파제의 수평저항력에 크게 기여한다고 볼 수 있다. 본 연구 결과는 실제 크기 구조물 설계를 위한 다양한 수치해석 시 자료로 활용이 있을 것이다.

Notchplasty 시술을 위한 대퇴골 터널 입구 형상 설계 (Design of Femoral Tunnel Entrance to Operate Notchplasty)

  • 정구연;김경태;이태희;안재용;한정수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.279-283
    • /
    • 2000
  • After ACL reconstruction. abrasion or wear of graft appeared frequently because of contact stresses between femoral tunnel and ACL. To minimize these problems. optimal shape of femoral tunnel is necessary. In this study. we evaluate friction force by degree of wear due to abrasion of soft tissue and develop 3-dimensional FEM model using ANSYS 5.5.1 version to analyze stress growths between femoral tunnel and ACL, We conclude that femoral tunnel angle must be slacked parallel to tunnel direction to minimize contact stress.

  • PDF