A Multi-Scale Meshless Method for Stress Concentration Problems

응력집중문제의 해석을 위한 다중스케일 무요소법에 관한 연구

  • 이상호 (연세대학교 토목공학과) ;
  • 김효진 (연세대학교 토목공학과) ;
  • 전석기 (한국과학기술원 기계공학과 연구원, Ph. D.)
  • Published : 1999.12.01

Abstract

본 논문에서는 요소를 사용하지 않은 수치해석기법인 무요소법 중에서 다중해상도(multi-resolution)특성이 내재되어 있는 Reproducing Kernel Particle Method (RKPM)의 이중스케일 분해기법을 사용하여 RKPM의 형상함수를 상단성분과 하단성분으로 분리하고 이를 3차원 선형탄성해석과정에 적용하여 von Mises 응력장의 상·하단성분을 유도하였다. 유도된 응력장의 상단성분을 이용하여 후처리과정을 거치지 않고도 응력의 고변화도 부위를 손쉽게 파악할 수 있는 기법을 개발하였으며 이를 이용한 효율적인 적응적 세분화기법의 적용가능성을 연구하였다. 대표적인 2차원 및 3차원 응력집중 문제에 적용하여 응력집중부위를 파악하고 간단한 적응적 세분화과정에 따른 절점추가를 통하여 해의 정도 향상을 파악해 본 결과, 본 연구에서 개발된 기법이 응력집중부위를 정확히 판정할 수 있었으며 효율적인 적응적 세분화기법의 유용한 도구로서 활용될 수 있음을 검증하였다.

Keywords

References

  1. International Journal for Numerical Methods in Engineering v.37 Element Free Galerkin Methods Belytschko, T.;Lu, Y. Y.;Gu, L.
  2. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering v.139 no.1 The Partition of Unity Finite Element Method: Basic Theory and Applications Melenk, J. M.;Babus ka, T.
  3. Computer Methods in Applied Mechanics and Engoneering v.139 no.1 An h-p Adaptive Method Using Clouds Duarte, C. A.;Oden, J. T.
  4. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering v.139 no.1 A Stabilized Finite Point Method for Analysis of Fluid Mechanics Problems Onate, E.;Idelson, S.;Zienkiewicz, O. C.;Taylor, R. L.;Sacco, C.
  5. Computational Mechanics v.21 A Local Boundary Intergral Equation Method in Computational Mechanics and a Meshless Discretization Approach Zhu, T. L.;Zhang, J.;Atruli, S. N.
  6. International Journal of Numerical Methods in Fluids v.20 Reproducing Kernel Particle Methods Liu, W. K.;Jun, S.;Zhang, Y.
  7. Engineering Facture Mechanics v.51 no.2 Crack Propagation by Element-free Galerkin Methods Belytschko, T.;Lu, Y. Y.;Gu, L.
  8. International Journal for Numerical Methods in Engineering v.41 Explicit Reproducing Kernel Particle Methods for Large Deformation Problems Jun, S.;Liu, W. K.;Belytschko, T.
  9. The Astronomical Journal v.82 A Numerical Approach to Testing The Fission Hypothesis Lucy, L.
  10. Computer Physics Communications v.48 An Introduction to SPH Monaghan, J. J.
  11. International Journal of Numerical Methods in Fluids v.25 Multiresolution Reproducing Kernel Particle Method for Computational Liu, W. K.;Jun, S.;Sihling, D. T.;Chen, Y.;Hao, W.
  12. Archives of Computational Methods in Engineering v.3 Overview and Application of the Reproducing Kernel Particle Methods Liu, W. K.;Chen, Y.;Jun, S.;Chen, J. S.;Belytschko, T.;Pan, C.;Uras, R. A.;Chang, C. T.
  13. International Journal for Numerical Methods in Engineering v.41 Multiple Scale Reproducing Kernel Particle Methods for Large Deformation Problems Liu, W. K.;Jun, S.
  14. accepted for publication in Computational Mechanics Multiple-Scale Meshfree Adaptivity for The Simulation of Adiabatic Shear Band Jun, S.;Im, S.
  15. Theory of Elasticity(3rd edition) Timoshenko, S. P.;Goodier, I. N.