• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2120-2130
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• 2024

This study significantly reduced the seismic analysis time of PCSG assembly by introducing a reduced model using homogenization and sub-structuring methods. The homogenization method was applied to the primary and secondary micro-channel sheets, and the sub-structuring method was applied to the PCSG module sets. Modal analysis and frequency response analysis were then performed to validate the accuracy of the reduced model. The analysis results were compared with the full model and it was confirmed that the reduced model provided almost the same analysis results as the full model. To verify the computational efficiency of the reduced model, the computational time was then compared with the full model, and it was confirmed that the modal analysis time was reduced by 3.42 times and the frequency response analysis time was reduced by 4.59 times.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권9호
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• pp.1070-1077
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• 2006

In the present study, sizing and shape optimizations are performed based on the reduced system of large-scaled problem. In the analysis part to achieve efficiency and reliability of computation, two-level condensation scheme is applied. In the construction of reduced system of large scaled problems, it is much more efficient to use sub-domain method. Thus, in the present paper, two-level reduction method combined with sub-domain method is employed. Once the reduced system is constructed, it is straightforward to obtain design sensitivities from the analysis results of the reduced system We use semi-analytic method to obtain design sensitivities. Performance of the efficiency and reliability of the present reduction method in the structural optimization problem is demonstrated through the numerical examples. The present framework of reduction method should serve as a fast and reliable design tool in analysis and design of large-scaled dynamic problems.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.453-458
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• 2004

This study proposes a new two-level condensation scheme for the construction of a reduced system. In the first step, the candidate area is selected for the construction of the reduced system by energy estimation in element-level. In the second step, primary degrees of freedom are selected by sequential elimination from the candidate degrees of freedom linked to the selected elements. Numerical examples demonstrate that the proposed method saves the computational cost effectively and provides a reduced system which predicts the eigenvalues accurately. Moreover, the well-constructed reduced system can present the reliable behavior of the structure under arbitrary dynamic loads comparing to that of global system. Time integration in a reduced system can save the computing time remarkably. Through a few numerical examples, the efficiency and reliability of the proposed scheme are verified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권9호
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• pp.1062-1069
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• 2006

Reduction schemes approximate the lower eigenvalues that represent the global behavior of the structures. But, they are not efficient to be applied to large-scaled problems because these schemes require considerable amount of computing time in constructing reduced one from the original large-scaled systems. In addition, the selection of the primary degrees of freedom might be localized to cause the excessive emphasis of the lower mode or lost of the important modes. In the present study, a new reduction method combined with the subdomain method is proposed. For the construction of the final reduced system the system of each domain subdivided into primary, slave and interface degrees of freedom. It is remarkably efficient and accurate comparable to full-scale system. Numerical examples demonstrate that the proposed method saves computational cost effectively and provides a reduced system which predicts accurate eigen-pairs of global system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4411-4417
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• 2012

본 연구에서는 축소모델을 기반으로 비행체 날개를 최적화하는 기법을 제안한다. 잘 구축된 축소모델은 고유치 문제나 동적 해석 시 정확한 해석결과를 제공하며, 최적화 과정에서 필요한 민감도 계산에서도 정확한 결과를 제공할 수 있다. 이러한 축소모델은 모드기반으로 구축되는 축소차수모델(Reduce Order Model)과 자유도기반으로 구축되는 축소시스템(Reduced System)으로 구분되는데, 본 연구에서 사용하는 자유도 기반 축소시스템은 구조물의 거동에 지배적인 자유도를 적절히 선정하는 것이 중요하므로, 이를 위하여 기존 연구에서 신뢰성이 검증된 2단계 축소방법을 사용하였고, IRS(Improved Reduced System)에 의해 최종시스템을 구축하였다. 수치예제에서 최적화 과정에서 계산되는 등가응력, 고유치 및 설계민감도는 모두 축소시스템 기반으로 구해지며, 축소시스템을 통해 구속조건을 잘 만족하면서 목적함수에 대한 최적 결과를 얻을 수 있음을 보인다.

• 대한전기학회논문지
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• 제36권9호
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• pp.660-669
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• 1987

Routh approximation method is the most computationally attractive. But this method may cause time-response error because this method does not match the time-response directly. In this paper a new mixed method for obtaining stable reduced-order models for high-order continuous-time systems is proposed. It makes use of the advantages of the Routh approximation method and the Minimization of Integral Squared Error(MISE) criterion approach. In this mixed method the characteristic polynomial of the reduced-order model is first obtained from that of original system by using the Auxiliary Denominator Polynomial(ADP). The numerator polynomial is then determined so as to minimize the intergral squared-error of unit step responses. The advantages of the propsed method are that the reduced models are always stable if the original system are stable and the frequency domain and time domain characteristic of the original system will be preserved in the reduced models.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.21-29
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• 2006

자유도 수가 많은 고층 구조물의 해석하기 위해 모든 층에 sensors를 설치하는 것은 비 실용적이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 "reduced-order control" 방법이 소개되었다. 본 논문은 동적압축법(dynamic condensation method)이 제안되었다. 이 압축법은 반복법으로 "Guyan condensation"의 initial approximation을 적용하였다. 본 논문에서 제시된 동적압축법(dynamic condensation)은 원하는 값을 얻을 때까지 지속적으로 updated가 되며, 결과는 기존의 "Guyan condensation"보다 정확한 결과를 나타내었다. 또한 "eigenvalue shifting technique"을 적용하여 iteration으로 계산되는 시간을 크게 단축하였다. "Reduced-order system"을 도입하기 위한 두가지 schemes이 토의되었다. 제시된 동적압축법 효과의 증명을 위해 능동 동조질량감쇠 고층빌딩의 수치 해석이 토의되었고, 단지 두 번의 반복(iterations)을 통한 결과는 매우 정확한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.491-496
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• 2003

In sensitivity analysis, semi-analytical method(SAM) reveals severe inaccuracy problem when relatively large rigid body motions are identified for individual elements. Recently such errors of SAM resulted by the finite difference scheme have been improved by the separation of rigid body mode. But the eigenvalue should be obtained first before the sensitivity analysis is performed and it takes much time in the case that large system is considered. In the present study, by constructing a reduced one from the original system, iterative method combined with mode decomposition technique is proposed to compute reliable semi-analytical design sensitivities. The sensitivity analysis is performed by the eigenvector acquired from the reduced system. The error of SAM caused by difference scheme is alleviated by Von Neumann series approximation.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.98-104
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• 2002

본 연구에서는 역섭동법을 이용한 손상탐지의 효율을 개선하는 목적으로 시스템 축소기법을 사용하였다. 이 방법은 손상탐지의 미측정 자유도를 측정된 자유도로 변환하여 역섭동법의 계산효율이 향상되는 장점이 있으나, 부정확한 자유도의 변환으로 수치적인 안정성이 저하될 수 있다. 따라서 자유도 변환식을 수치해법 과정에서 반복적으로 개선하는 방법과, 매우 정확한 accelerated improved reduced system (AIRS) 축소법의 사용으로 역섭동법의 수치적 불안정성을 해결하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.173-179
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• 2009

축소시스템은 반복적인 계산이 요구되는 문제에서 매우 유용하게 적용될 수 있는 해석 기법이다. 최근에는 영역분할 기법과의 연동을 통해 축소시스템의 효율성이 향상되었다. 그러나 전체 도메인이 몇 개의 영역으로 분할될 때 구속조건이 부과되지 않는 영역이 만들어지게 된다. 각 부영역에서 축소시스템을 구축하기 위해서는 주자유도가 선정되어야 하고, 이를 위해서는 리츠벡터를 추출해야 한다. 리츠벡터 계산은 구속조건이 부과된 부영역에서는 일반적인 정적해석을 통해 가능하나, 경계조건이 부과되지 않은 부영역에서는 의사역행렬을 이용해야 한다. 일반적으로 의사역행렬의 사용은 상당한 계산시간과 전산자원을 필요로 하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이 문제점을 개선하기 위해 축소 의사역행렬 도입을 제안한다. 이 방법은 정적 축소방법을 기초로 축소 의사역행렬을 구축하여 축소된 리츠벡터 정보를 추출하고, 변환관계를 통해 전체 리츠벡터 정보를 구한다. 수치예제에서는 일반적인 의사역행렬 계산시간 및 고유치 해석 결과의 비교를 통해 제안방법의 효율성과 신뢰성을 검증한다.