• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제18권4호
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• pp.337-350
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• 2014

In this paper, we consider discontinuous Galerkin finite element methods with interior penalty term to approximate the solution of nonlinear parabolic problems with mixed boundary conditions. We construct the finite element spaces of the piecewise polynomials on which we define fully discrete discontinuous Galerkin approximations using the Crank-Nicolson method. To analyze the error estimates, we construct an appropriate projection which allows us to obtain the optimal order of a priori ${\ell}^{\infty}(L^2)$ error estimates of discontinuous Galerkin approximations in both spatial and temporal directions.

• East Asian mathematical journal
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• 제31권5호
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• pp.685-693
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• 2015

In this paper, we introduce fully discrete mixed discontinuous Galerkin approximations for parabolic problems. And we analyze the error estimates in $l^{\infty}(L^2)$ norm for the primary variable and the error estimates in the energy norm for the primary variable and the flux variable.

• 대한수학회지
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• 제34권1호
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• pp.87-118
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• 1997

This paper is concerned with a mixed Lagrangian formulation of the wiscous, stationary, incompressible Navier-Stokes equations $$ (1.1) -\nu\Delta u + (u \cdot \nabla)u + \nabla_p = f in \Omega $$ and $$ (1.2) \nubla \cdot u = 0 in \Omega $$ along with inhomogeneous Dirichlet boundary conditions on a portion of the boundary $$ (1.3) u = ^{0 on \Gamma_0 _{g on \Gamma_g, $$ where $\Omega$ is a bounded open domain in $R^d, d = 2 or 3$, or with a boundary $\Gamma = \partial\Omega$, which is composed of two disjoint parts $\Gamma_0$ and $\Gamma_g$.

• 전산구조공학
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• 제9권2호
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• pp.133-142
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• 1996

본 논문에서는 혼합모우드형의 공학적 파괴역학을 위한 두가지 방법의 p-version유한요소모델을 사용한 응력확대계수 산정을 목적으로 연구되었다. 두 가지 방법은 COD와 CSD방법에 의한 변위외삽법과 분해법에 기초한 J-적분법이다. 즉, p-version 유한요소해석을 통해 얻어지는 변위장을 균열선에 대해 대칭 및 역대칭 변위로 분리함으로써, 앞에서 언급된 두가지 방법에 의해 모우드-I과 모우드-II 응력확대계수를 결정할 수 있다. 제안된 방법들의 검증을 위한 예제는 인장력을 받는 중앙균열판과 중앙 경사균열판 문제이다. 균열판의 경사각의 변화와 균열길이와 평판 폭의 비에 따른 수치해석결과는 기존 문헌에 있는 이론값과 경험식에 의한 결과와 비교되어 높은 정도를 보여주고 있다 .

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1592-1602
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• 1990

본 연구에서는 최근에 주목되고 급속한 발전을 이루고 있으며 요소분할이 표 면만으로 가능하고 3차원해석에서도 데이터의 준비가 용이할 뿐만 아니라 탄성문제 특 히 균열문제의 해석에서 우수한 결과를 나타내는 경계요소법(boundary element metho- d)을 도입하여 무한영역에 대한 해석해인 Kelvin해를 기본해(fundamental solution)로 하고, 기본해에 대한 성질을 파악하여 3차원 경계요소법에 의한 선형파괴역학의 수치 해석용 프로그램을 개발해서 유한판재에 존재하는 표면균열의 응력확대 계수(Stress Intensity Factor : SIF) 값을 계산 및 비교 검토하고, 나아가서 혼합 모드(mode I+mode II)표면균열로 확장시켜 문제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 확장시켜 문 제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 결함평가의 해석에 유용한 응력확대 계수의 해 를 얻는 것을 목적으로 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.703-714
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• 2010

This paper proposes an approach for staged finite element modeling with coupled seepage and stress analysis. The stage modeling is based on the predefined inter-relationship between the base model and the unit stage models. A unit stage constitutes a complete finite element model, of which the geometries and attributes are subject to changes from stage to stage. The seepage analysis precedes the mechanical stress analysis at every stage. Division of the wet and dry zone and the pore pressures are evaluated from the seepage analysis and used in determining input data for the stress analysis. The results of the stress analysis may also be associated with the pore water pressures. For consolidation analysis, the pore pressure and the displacement variables are mixed in a coupled matrix equation. The time marching solution produces the dissipation of excess pore pressure and variation of stresses with passage of time. For undrained analysis, the excess pore pressures are computed from the stress increment due to loading applied in the unit stage and are used in revising the hydraulic head. The solution results of a unit stage are inherited and accumulated to the subsequent stages through the relationship of the base model and the individual unit stages. Implementation of the proposed approach is outlined on the basis of the core procedures, and numerical examples are presented for demonstration of its application.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1427-1435
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• 2010

전통 판재이론을 이용하여 기하학적 비선형성을 갖는 판재의 휨해석을 위한 혼합형 유한요소모델을 구성 하였다. 혼합형 유한요소 모델의 구성에 포함되는 변형률과 합성력의 관계에 대한 적절한 가중함수를 찾기 위하여 라그랑지 승수법과 최소가상에너지 원리를 사용하였다. 각 요소별 유한요소 방정식의 계수행렬과 뉴턴 반복법 사용을 위한 접선 행렬에 대한 구체적 값을 제시하였다. 구성된 유한요소 해석모델의 선형 해에 대한 정확도 분석을 위하여, 여러 경계조건하에서의 수학적 해와 제시된 모델과 기존 모델의 유한요소해를 비교하여 현재 모델의 정확도의 향상을 확인하였다. 또한 수렴된 비선형해를 이용하여 제시된 모델의 경우, 각종 합성력들에 대한 요소 경계에서의 연속성이 기존의 모델의 합성력에 비해 개선됨을 제시하였다. 최종적으로 수렴한 비선형해에 대한 유효성을 보이기 위하여 기존 모델의 비선형 수렴해와 현재 모델의 비선형 수렴해를 비교하여 제시하였다.

• 전산구조공학
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• 제1권1호
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• pp.67-78
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• 1988

이 연구에서는 새로운 쉘요소분해의 방법을 정립하고, 이에 의거하여 간단하고, 효율성이 높고, 보편성이 큰 쉘 유한요소를 개발하고자 하였다. 실제의 요소는 개념적인 Translational Element와 Difference Element로 분해되며, 요소의 변위함수는 이 두 성분요소의 변위함수를 결합하여 얻는다. 요소분해의 기본가정을 달리함에 따라서 세가지의 기본형요소에 도달할 수 있다. 기본형요소를 보완하여 Locking현상을 제거하고 수렴성을 높히는 방안으로서 감착적분, 내용자유도의 추가 및 Mixed Fomulation을 검토하였으며, 요소의 Spurious Mode를 제어하는 방법을 고안하였다. 수치분석을 통해서 요소의 유효성과 효율성을 검정하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권5호
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• pp.633-642
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• 2020

Artificial neural networks (ANNs) are known as intelligent methods for modeling the behavior of physical phenomena because of it is a soft computing technique and takes data samples rather than entire data sets to arrive at solutions, which saves both time and money. ANN is successfully used in the civil engineering applications which are suitable examining the complicated relations between variables. Functionally graded materials (FGMs) are advanced composites that successfully used in various engineering design. The FGMs are nonhomogeneous materials and made of two different type of materials. In the present study, the bending analysis of functionally graded material (FGM) beams presents on theoretical based on combination of mixed-finite element method, Gâteaux differential and Timoshenko beam theory. The main idea in this study is to build a model using ANN with four parameters that are: Young's modulus ratio (E_t/E_b), a shear correction factor (k_s), power-law exponent (n) and length to thickness ratio (L/h). The output data is the maximum displacement (w). In the experiments: 252 different data are used. The proposed ANN model is evaluated by the correlation of the coefficient (R), MAE and MSE statistical methods. The ANN model is very good and the maximum displacement can be predicted in ANN without attempting any experiments.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권5호
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• pp.575-598
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• 2010

The shape and size of the plastic zone around the crack tip are analyzed under pure mode I, pure mode II and mixed mode (I+II) loading for small scale yielding and for both plane stress and plane strain conditions. A new analytical formulation is presented to determine the radius of the plastic zone in a non-dimensional form. In particular, the effect of T-stress on the plastic zone around the crack tip is studied. The results of this investigation indicate that the stress field with a T-stress always yields a larger plastic zone than the field without a T-stress. It is found that under predominantly mode I loading, the effect of a negative T-stress on the size of the plastic zone is more dramatic than a positive T-stress. However, when mode II portion of loading is dominating the effect of both positive and negative T-stresses on the size of the plastic zone is almost equal. For validating the analytical results, several finite element analyses were performed. It is shown that the results obtained by the proposed analytical formulation are in very good agreements with those obtained from the finite element analyses.