• 제목/요약/키워드: moving least squares method

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일반화된 이동최소자승법과 이를 이용한 얇은 보의 무요소 해석 (Generalized Moving Least Squares Method and its use in Meshless Analysis of Thin Beam)

  • 조진연
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.497-504
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    • 2002
  • In meshless methods, the moving least squares approximation technique is widely used to approximate a solution space because of its useful numerical characters such as non-element approximation, easily controllable smoothness, and others. In this work, a generalized version of the moving least squares method Is introduced to enhance the approximation performance through the Information converning to the derivative of the field variable. The results of numerical tests for approximation verify the improved accuracy of the generalized meshless approximation procedure compared to the conventional moving least squares method. By using this generalized moving least squares method, meshless analysis of thin beam is carried out, and its performance is investigated.

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Moving Least Squares 기법을 이용한 광대역 컨포멀 빔 형성 연구 (A Study of Broad-band Conformal Beam Forming using Moving Least Squares Method)

  • 정상훈;이강인;정현교;정용식
    • 전기학회논문지
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    • 제68권1호
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    • pp.83-89
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    • 2019
  • In this paper, beam forming using moving least squares method (MLSM) is studied. In the previous research, the least squares method (LSM), one of the data interpolation methods, was used to determine the desired beam pattern and obtain a beam pattern that minimizes the square of the error with the desired beam pattern. However, LSM has a disadvantage in that the beam pattern can not be formed to satisfy the exact steering angle of the desired beam pattern and the peak sidelobe level (PSLL) condition. To overcome this drawback, MLSM is used for beam forming. In order to verify, the proposed method is applied in beam forming of Bezier platform array antenna which is one of conformal array antenna platform.

Approximate Optimization Using Moving Least Squares Response Surface Methods: Application to FPSO Riser Support Design

  • Song, Chang-Yong;Lee, Jong-Soo;Choung, Joon-Mo
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.20-33
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    • 2010
  • The paper deals with strength design of a riser support installed on floating production storage and offloading (FPSO) vessel under various loading conditions - operation, extreme, damaged, one line failure case (OLFC) and installation. The design problem is formulated such that thickness sizing variables are determined by minimizing the weight of a riser support structure subject to stresses constraints. The initial design model is generated based on an actual FPSO riser support specification. The finite element analysis (FEA) is conducted using MSC/NASTRAN, and optimal solutions are obtained via moving least squares method (MLSM) in the context of response surface based approximate optimization. For the meta-modeling of inequality constraint functions of stresses, a constraint-feasible moving least squares method (CF-MLSM) is used in the present study. The method of CF-MLSM, compared to a conventional MLSM, has been shown to ensure the constraint feasibility in a case where the approximate optimization process is employed. The optimization results present improved design performances under various riser operating conditions.

확장된 이동최소제곱 유한차분법을 이용한 이동경계문제의 해석 (Analysis of Moving Boundary Problem Using Extended Moving Least Squares Finite Difference Method)

  • 윤영철;김도완
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.315-322
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    • 2009
  • 본 논문은 확장된 이동최소제곱 유한차분법을 이용하여 1차원 Stefan 문제를 해석할 수 있는 새로운 수치기법이 제시한다. 이동하는 계면경계의 자유로운 수치적인 묘사를 위해 요소망이나 그리드 없이 절점만을 사용하는 이동최소제곱 유한차분법을 도입하고, 계면경계의 특이성을 모형화하기 위해 Taylor 다항식에 쐐기함수를 도입하여 확장했다. 지배방정식의 차분은 안정성을 보장해 주는 음해법(implicit method)을 이용한다. 이동경계를 포함한 반무한 융해문제, 실린더 형상의 고체화 문제의 수치해석을 통해 확장된 이동최소제곱 유한차분법이 높은 정확성과 효율성을 갖는 것을 보였다.

최소 제곱 무요소법과 적분 오차 (Least-Squares Meshfree Method and Integration Error)

  • 박상훈;윤성기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권10호
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    • pp.1605-1612
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    • 2001
  • Least-squares meshfree method is presented. Conventional meshfree methods based on the Galerkin formulation suffer from inaccurate numerical integration. Least-squares formulation exhibits rather different integration-related characteristics. It is demonstrated through numerical examples that least-squares formulation is much more robust to integration errors than the Galerkin's. Therefore efficient meshfree methods can be devised by combining very simple integration algorithms and least-squares formulation.

이동최소제곱 유한차분법을 이용한 계면경계를 갖는 이종재료의 열전달문제 해석 (Heat Transfer Analysis of Bi-Material Problem with Interfacial Boundary Using Moving Least Squares Finite Difference Method)

  • 윤영철;김도완
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.779-787
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    • 2007
  • 본 연구는 계면경계에서 특이성을 갖는 이종재료 열전달문제를 효율적으로 해석할 수 있는 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다 이동최소제곱 유한차분법은 격자망(grid)없이 절점만으로 이동최소제곱법을 이용하여 Taylor 다항식을 구성하고 차분식을 만들어 미분방정식을 직접 푼다. 초평면함수 개념에 근거한 쐐기함수를 이동최소제곱 센스(sense)로 근사식에 매입하여 쐐기거동과 미분 점프에 따른 계면경계 특성을 효과적으로 묘사하고 고속으로 미분을 근사하는 이동최소제곱 유한차분법의 강점을 발휘하도록 했다. 서로 다른 열전달계수를 갖는 이종재료 열전도문제 해석을 통해 이동최소제곱 유한차분법이 계면경계문제에서도 뛰어난 계산효율성과 해의 정확성을 확보할 수 있음을 보였다.

Improved Element-Free Galerkin method (IEFG) for solving three-dimensional elasticity problems

  • Zhang, Zan;Liew, K.M.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제3권2호
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    • pp.123-143
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    • 2010
  • The essential idea of the element-free Galerkin method (EFG) is that moving least-squares (MLS) approximation are used for the trial and test functions with the variational principle (weak form). By using the weighted orthogonal basis function to construct the MLS interpolants, we derive the formulae for an improved element-free Galerkin (IEFG) method for solving three-dimensional problems in linear elasticity. There are fewer coefficients in improved moving least-squares (IMLS) approximation than in MLS approximation. Also fewer nodes are selected in the entire domain with the IEFG method than is the case with the conventional EFG method. In this paper, we selected a few example problems to demonstrate the applicability of the method.

Thermal vibration analysis of thick laminated plates by the moving least squares differential quadrature method

  • Wu, Lanhe
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제22권3호
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    • pp.331-349
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    • 2006
  • The stresses and deflections in a laminated rectangular plate under thermal vibration are determined by using the moving least squares differential quadrature (MLSDQ) method based on the first order shear deformation theory. The weighting coefficients used in MLSDQ approximation are obtained through a fast computation of the MLS shape functions and their partial derivatives. By using this method, the governing differential equations are transformed into sets of linear homogeneous algebraic equations in terms of the displacement components at each discrete point. Boundary conditions are implemented through discrete grid points by constraining displacements, bending moments and rotations of the plate. Solving this set of algebraic equations yields the displacement components. Then substituting these displacements into the constitutive equation, we obtain the stresses. The approximate solutions for stress and deflection of laminated plate with cross layer under thermal load are obtained. Numerical results show that the MLSDQ method provides rapidly convergent and accurate solutions for calculating the stresses and deflections in a multi-layered plate of cross ply laminate subjected to thermal vibration of sinusoidal temperature including shear deformation with a few grid points.

몬테카를로 방법 기반의 이동최소제곱을 이용한 밀도 데이터의 벡터장 시각화 (Visualization of Vector Fields from Density Data Using Moving Least Squares Based on Monte Carlo Method)

  • 김종현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • 본 논문에서는 밀도 데이터로부터 다양한 벡터장 패턴을 시각화하는 새로운 방법을 제안한다. 이를 위해 물리 기반 시뮬레이션과 기하학적 처리에서 사용되는 이동최소제곱(Moving least squares, MLS)을 이용한다. 하지만 일반적인 MLS는 벡터기반의 제약조건을 통해 고차 보간되기 때문에 밀도의 특성을 고려하지 못한다. 본 논문에서는 입력 데이터에 내포되어 있는 밀도의 특성을 효율적으로 고려하기 위해 몬테카를로 기반의 가중치를 MLS에 통합하여 다양한 형태의 백터장을 표현할 수 있도록 알고리즘을 설계한다. 결과적으로 일반적인 MLS와 발산제약 기반의 MLS 같은 기존 기법으로는 표현하기 힘든 디테일한 벡터장을 실험을 통해 보여준다.

1차원 자유경계문제의 해석을 위한 Implicit 이동최소제곱 차분법 (Implicit Moving Least Squares Difference Method for 1-D Moving Boundary Problem)

  • 윤영철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.439-446
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    • 2012
  • 본 논문은 1차원 자유경계문제 해석의 정확도 향상을 위해 이동최소제곱 차분법을 이용하여 이동경계의 위상변화를 implicit하게 추적하는 기법을 제시한다. 기존의 이동최소제곱 차분법은 이동경계의 위치를 explicit하게 진전시켜 반복계산은 필요없지만 해의 정확도 감소를 피할 수 없었다. 그러나 본 연구에서 제시한 implicit 기법은 전체 계방정식이 비선형 시스템이 되어 반복계산 과정이 필요하지만, 실제로 수치예제를 통해 검증해 본 결과 계산량의 큰 증가없이 해석의 정확도를 획기적으로 향상시켰다. 이동하는 미분불연속 특이성을 갖는 융해(melting)문제를 수치계산한 결과, implicit 이동최소제곱 차분법을 통해 2차정확도를 얻을 수 있음을 보였다.