• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.25-35
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• 2000

일반적으로 보에 의해서 탄성 지지된 등방성 판은 슬래브교(Slab Bridge)나 거더교(Slab on Girder Bridge)와 같은 교량의 상부구조를 형성하게 된다. 그러나 이러한 탄성 지지된 등방성 판에 대한 해석은 주로 고정 지지된 경계 조건만을 이용하여 이루어 졌으며, 근래에 제시된 해석방법에서도 판 경계의 처짐 형상을 가정하거나 하중 위치를 고정한 상태에서 정해를 유도하므로 탄성지점인 보와 판의 상호관계를 정확하게 묘사하지 못하고 있다. 또한 유한 요소법을 이용한 해석은 정확한 결과를 얻을 수 있는 반면, 많은 해석시간을 요하는 문제점을 안고 있다. 따라서,. 본 연구에서는 조화해석법을 적용하여 보와 등방성 판의 매크로 요소(Macro Element)의 변위 함수를 구성하고, 이를 판의 탄성 지점에서의 평형방정식을 이용해 계산함으로써 단시간 내에 전체 시스템의 응답을 결정할 수 있는 해석법을 개발하고 이를 프로그램화하였다. 또한, 본 해석법의 타당성을 검증하기 위해서 다양한 하중 조건과 판의 형상비, 탄성 지점 조건 등을 가진 교량 바닥판에 대한 해석을 수행하였으며, 해석법의 단순성 과 해석시간의 단축으로 교량 바닥판과 거더에 대한 매개변수 분석 등에 사용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권12호
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• pp.2287-2297
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• 1992

본 연구에서는 먼저 곡률요소에서와 같이 Timoshenko보를 기술하는 모든 변수 들을 평형방정식과 함께 고려할 때 각 변수들에 대한 새로운 해석이 가능함을 보이고 자 한다. 이는 횡변위장을 곡률로 수정함으로써 시작되는데 수정횡변위장을 사용할 경우, 보를 기술하는 모든 변수들이 Euler보의 그것들과 형태상으로 동일하게 나타나 며 수학적으로 볼 때 간결하면서도 새로운 접근 방법을 제시해 준다. 또한 이러한 수정횡변위장을 사용할 경우 순수변위에 기초하고 있는 전통적인 구조요소의 정식화과 정과 같은 과정을 거치게 되는 잇점이 있다. 한편, 직선 보요소의 정식화 과정에는 수정횡변위장의 형상함수로서 전통적인 Hermite 보 요소의 형상함수를 도입하였는데 이는 회전각의 장이 수정횡변위장의 미분치로 주어지기 때문이다.마지막 단계로서, 수정횡변위치가 포함된 절점에서의 변위벡터와 원횡변위치가 포함된 변위벡터 사이에 존재하는 변환행렬을 찾아 내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권1호
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• pp.31-40
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• 2017

1990년대 중반에 개발된 절대절점좌표는 탄성체 동역학 해석에 활용되고 있다. 운동방정식을 유도하는 과정에서 변위장을 이루는 다항식의 차수가 증가하면 필연적으로 자유도가 증가하게 되고, 이는 해석 시간의 증가로 이어진다. 따라서 본 연구에서는 차원 운동방정식을 무차원 운동방정식으로 전환함으로써 해석 시간을 단축시키고자 하였다. 위치 벡터를 이루는 형상 함수는 무차원으로, 절점 좌표는 길이 차원으로 정리한 후 무차원화하는 변수를 통해 무차원 질량행렬, 무차원 선형 강성행렬 및 무차원 보존력을 유도하였다. 무차원 운동방정식의 검증과 효율성은 정적 처짐에 대한 정해가 존재하는 외팔보 및 단진자 예제를 통해 제시하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.322-331
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• 2009

본 논문은 윤곽선 기반 메쉬 최적화를 이용한 스테레오 영상의 효율적인 데이터 표현 방법을 제안한다. 스테레오 영상에 대한 메쉬 기반 2차원 워핑은 주로 제어점 선택과 선택된 제어점들의 시차 정보 추정 성능에 의존한다. 따라서 제안된 방법은 제어점 선택을 위하여 강한 윤곽선과 객체의 경계선만으로 구성된 특징 지도를 생성하고 이를 기반으로 격자형 메쉬를 생성한다. 또한, 지역단위로 2차원 워핑을 수행하며 목적영상과의 오차를 최소로 하는 제어점의 위치를 반복적으로 추정하게 된다. 최적화된 제어점 위치를 찾기 위한 반복적 2차원 워핑 과정은 많은 계산 시간을 요구하기 때문에 이를 개선하기 위하여 입력된 스테레오 영상은 수평 시차만 존재하고 최적의 제어점 위치는 객체의 경계선을 포함한 윤곽선 위에 존재함을 가정한다. 따라서 제안한 윤곽선 기반 워핑 방법은 수평선 위에 윤곽선만을 따라 반복적으로 최적화된 제어점 위치를 탐색한다. 본 논문의 실험에서는 스테레오 영상에 대하여 제어점 수에 따른 신호에 대한 잡음비(PSNR)를 측정하여 기존 방법과 제안한 방법의 품질을 비교 하였다. 뿐만 아니라 최적의 메쉬 생성을 위한 수행시간을 비교하여 평가하였다. 실험 결과를 통하여 제안한 방법은 적은 수의 제어점을 이용하여 품질의 저하를 줄이고 빠르게 최적의 메쉬를 생성함으로써 효율적인 스테레오 영상 표현 방법을 제공하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1590-1597
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• 2004

Three methods of design sensitivity analysis for structures such as numerical method, analytical method and semi-analytical method have been developed for the last three decades. Although analytical design sensitivity analysis can provide very exact result, it is difficult to implement into practical design problems. Therefore, numerical method such as finite difference method is widely used to simply obtain the design sensitivity in most cases. The numerical differentiation is sufficiently accurate and reliable fur most linear problems. However, it turns out that the numerical differentiation is inefficient and inaccurate in nonlinear design sensitivity analysis because its computational cost depends on the number of design variables and large numerical errors can be included. Thus the semi-analytical method is more suitable for complicated design problems. Moreover, semi-analytical method is easy to be performed in design procedure, which can be coupled with an analysis solver such as commercial finite element package. In this paper, implementation procedure fur the semi-analytical design sensitivity analysis outside of the commercial finite element package is studied and the computational technique is proposed for evaluating the partial differentiation of internal nodal force, so called pseudo-load. Numerical examples coupled with commercial finite element package are shown to verify usefulness of proposed semi-analytical sensitivity analysis procedure and computational technique for pseudo-load.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제19권2호
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• pp.345-371
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• 1994

Restorative procedures can lead to weakening tooth due to reduction and alteraton of tooth structure. It is essential to prevent fractures to conserve tooth. Among the several parameters in cavity designs, cavity isthmus and depth are very important. In this study, MO amalgam cavity was prepared on maxillary first premolar. Three dimensional. finite element models were made by serial photographic method and cavity depth(1.7mm, 2.4mm) and isthmus (11 4, 1/3, 1/2 of intercuspal distance) were varied. linear, eight and six-nodal, isoparametric brick elements were used for the three dimensional finite element model. The periodontal ligament and alveolar bone surrounding the tooth were excluded in these models. Three types model(B, G and R model) were developed. B model was assumed perfect bonding between the restoration and cavity wall. Both compressive and tensile forces were distributed directly to the adjacent regions. G model(Gap Distance: 0.000001mm) was assumed the possibility of play at the interface simulated the lack of real bonding between the amalgam and cavity wall (enamel and dentin). When compression occurred along the interface, the forces were transferred to the adjacent regions. However, tensile forces perpendicular to the interface were excluded. R model was assumed non-connection between the restoration and cavity wall. No force was transferred to the adjacent regions. A load of 500N was applied vertically at the first node from the lingual slope of the buccal cusp tip. This study analysed the displacement, von Mises stress, 1 and 2 direction normal stress and strain with FEM software ABAQUS Version 5.2 and hardware IRIS 4D/310 VGX Work-station. The results were as follows: 1. G model showed stress and strain patterns between Band R model. 2. B model and G model showed the bending phenomenon in the displacement. 3. R model showed the greatest amount of the displacement of the buccal cusp followed by G and B model in descending order. G model showed the greatest amount of the displacement of the lingual cusp followed by B and R model in descending order. 4. B model showed no change of the displacement as increasing depth and width of the cavity. G and R model showed greater displacement of the buccal cusp as increasing depth and width of the cavity, but no change in the displacement of the lingual cusp. 5. As increasing of the width of the cavity, stress and strain were not changed in B model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in G and R model. The possibility of the tooth fracture was increased. 6. As increasing of the depth of the cavity, stress and strain were not changed in B and G model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in R model. The possibility of the tooth fracture was increased.

• 동력기계공학회지
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• 제7권4호
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• pp.49-54
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• 2003

스프링은 가장 널리 이용되어지고 있는 기계요소이다. 본 논문에서는 원추형 코일스프링의 강성을 구하기 위하여, 빔요소를 이용한 유한요소법을 사용하였다. 가상일의 법칙을 이용하였고, 코일스프링의 하중벡터를 압축 분포하중으로 대체하였다. 하중의 증가에 의한 절점에서의 변위는 유한요소법를 이용하여 계산하였다. 단계법으로 결점의 변위를 중첩하여 전체 강성행렬을 구하였다. 유한요소법에 의한 해석치는 실험치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 프로그램을 사용하여, 스프링 강성과 응력을 예측할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.578-583
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• 2007

Many papers have studied computer-aided simulations of elastic bodies undergoing large deflections and large deformations. But there have been few attempts to validate their numerical formulations used in these studies. The main aim of this paper is to validate the absolute nodal coordinate formulation (ANCF) by comparing the results to experimental measurements on beams. Physical experiments with a high-speed camera were carried out to capture the large displacement of the beam and to verify the results of computer simulations. To consider the damping forces, the Rayleigh's damping and quadratic damping are employed and compared to the experimental results, respectively. Numerical results obtained from computer simulations were compared with the results from the physical experiments according to the $1^{st}$ mode and the $2^{nd}$ mode of the beam, respectively.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.327-334
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• 1999

Steel box girders are popular to the Practicing engineers for the its large Pure torsional constant. But closed box girders at-e susceptible to the eccentric loading due to the distortion of the cross section. Distorton of the box girder develops the warping normal stress and transverse flexural stress in the cross section and their magnitudes can be large unless internal diaphragms are installed sufficiently. In this study, stiffness matrix and equivalent nodal force vector are formulated on the basis of displacement method. Shape functions are directly derived from the homogeneous solution of the governing differential equation of the distortion. New finite element formulations were coded into a computer program. Several numerical examples were presented to show the validity of developed program.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제2권4호
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• pp.353-374
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• 2009

A new seamless multiscale simulation was developed for coupling the continuum model with its molecular dynamics. Kriging-based Finite Element Method (K-FEM) is employed to model the continuum base of the entire domain, while the molecular dynamics (MD) is confined in a localized domain of interest. In the coupling zone, where the MD domain overlaps the continuum model, the overall Hamiltonian is postulated by contributions from the continuum and the molecular overlays, based on a quartic spline scaling parameter. The displacement compatibility in this coupling zone is then enforced by the Lagrange multiplier technique. A multiple-time-step velocity Verlet algorithm is adopted for its time integration. The validation of the present method is reported through numerical tests of one dimensional atomic lattice. The results reveal that at the continuum/MD interface, the commonly reported spurious waves in the literature are effectively eliminated in this study. In addition, the smoothness of the transition from MD to the continuum can be significantly improved by either increasing the size of the coupling zone or expanding the nodal domain of influence associated with K-FEM.