• 대한기계학회논문집A
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• 제31권1호
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• pp.105-112
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• 2007

The linkage framework of geometric modeling based on NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) surface and shell finite analysis is developed in the present study. For this purpose, geometrically exact shell finite element is implemented. NURBS technology is employed to obtain the exact geometric quantities for the analysis. Especially, because NURBS is the most powerful and wide-spread method to represent general surfaces in the field of computer graphics and CAD(Computer Aided Design) industry, the direct computation of surface geometric quantities from the NURBS surface equation without approximation shows great potential for the integration between geometrically exact shell finite element and geometric modeling in the CAD systems. Some numerical examples are given to verify the performance and accuracy of the developed linkage framework. In additions, trimmed surfaces with some cutouts are considered for more practical applications.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.505-511
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• 2002

In the present study, we visualize the linkage framework between geometric modeling and shell finite element based on B-spline representation. For the development of a consistent shell element, geometrically exact shell elements based on general curvilinear coordinates is provided. The NUBS(Non Uniform B-Spline) is used to generate the general free form shell surfaces. Employment of NUBS makes shell finite element handle the arbitrary geometry of the smooth shell surfaces. The proposed shell finite element .model linked with NUBS surface representation provides efficiency for the integrated design and analysis of shell surface structures. The linkage framework can potentially provide efficient integrated approach to the shape topological design optimizations for shell structures.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.181-190
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• 2007

본 연구에서는 NURBS곡면식을 바탕으로 하는 곡면 모델링과 쉘 유한요소해석의 효율적인 연동체계를 개발하고자 한다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소해석에서 정확한 기하량의 계산은 필수적이며, 따라서 곡면을 표현하는 일반적인 방법인 NURBS곡면식으로 부터 필요한 기하량을 직접 계산한다면 보간에 의해 발생할 수 있는 기하학적 오차를 줄임으로써 해의 수렴성을 높일 수 있다. 아울러 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 일반적인 곡면에 적용하기 힘들었던 한계점을 극복하여 수학적으로 표현 가능한 단순한 곡면들뿐만 아니라, NURB곡면식으로 표현 가능한 일반적인 곡면의 해석이 가능하게 되어 적용범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 곡면을 생성함에 있어 주어진 데이터 점들을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는데, 이러한 데이터들은 일반적으로 곡면의 스캐닝을 통해 얻을 수 있다. 곡면을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는 과정에서 사용되는 매개변수 정의방식에 때라 생성된 곡면의 정확성이 차이를 보이므로 곡면의 형상에 따라 적합한 방식을 사용하여 곡면을 보간 할 필요가 있다. 몇 가지 잘 알려진 수치예제를 통하여 개발된 연동체계의 성능과 정확성을 검증하고 그 결과를 비교 분석하였다.