• Title, Summary, Keyword: 유한요소법

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Analysis of Vibration of a Simple Plate In a Medium-to-High Frequency Range With Power Flow Finite Element Method (파워흐름유한요소법에 의한 중고주파수 영역에서 단순 평판의 진동 해석)

  • Seo, Seong-Hoon;Hong, Suk-Yoon;Kil, Hyun-Gwon;Huh, Young
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.2
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    • pp.125-131
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    • 2003
  • In this paper Power Flow Finite Element Method(PFFEM) has been implemented to analyze the vibration of a plate in mid and high frequency ranges. In order to solve the vibration energy governing equation in Power Flow Analysis(PFA), The Finite Element Method(FEM) was used as a numerical tool. It allowed one to predict the distribution of displacement and Intensity in the plate vibrating at mid and high frequencies. The results were compared with the analytical solutions and the approximate FEM solutions. The comparison showed that PFFEM can be an effective tool to analyze the structural vibration in mid and high frequency ranges.

Dynamic Characteristics of Nonlinear Beam Shear Deformation (전단변형을 고려한 비선형 보의 동적특성에 관한 연구)

  • Park, Sungjin;Baek, Jooeun
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.12 no.1
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    • pp.69-73
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    • 2016
  • In this study, the applicability and validity of collocation method to nonlinear vibration issues in comparison to other solutions are confirmed, and the applicability of collocation method to nonlinear dynamic response issues in comparison to the response curve with F.E.M results is examined. Also, it is also examined how the influence of axial inertia varies according to the size of slenderness ratio.

Computer simulation using finite element method and it's applications (유한요소법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 응용)

  • 이수길;김도영;김충혁;이준웅
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-7
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    • 1992
  • 유한요소법은 거의 모든 물리계를 대상으로 특정범위의 해석을 할수있는 방법이며 이에 경계요소법등을 보강하면 각종 센서류등으로만 측정이 가능한 여러가지 고체역학적측정, 유체역학적측정, 전자계적측정 및 물성적측정등을 몇가지의 관련 데이타를 가지고 수행할 수 있는 Tool을 만드는데 주도적 역할을 할 것으로 사료된다. 그리고 실제로 유한요소법을 기초로한 유용한 Simulator들이 실용화되어 있는 실정이며 특히 물성계를 해석하는 Simulator의 개발이 미개척분야로 남아있어 첨단 신소재 개발분야에 대한 연구가 요구된다.

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Analysis for Effects of Slope Failure Behavior by Finite Element Method (유한요소법에 의한 사면붕괴 거동해석에 미치는 영향분석)

  • 김영민
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.15 no.5
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    • pp.19-28
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    • 1999
  • In this paper, an application of finite element procedure for the analysis of slope failure behavior has been studied. The most widely accepted methods in analyzing the slope stability problems are mostly based on limit equilibrium method. And the finite element method is widely accepted to analyze stress and displacements. This paper shows how the factor of safety calculated in the finite element method can be systematically incorporated into slope stability. In analyzing the slope failure behavior by finite element method, the effects of computational method and the results have been discussed. And several computations of slope stabilities were carried out to compare the finite element analysis results with those obtained by methods of slices based on the limit equilibrium analysis.

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Three-dimensional Finite Element Studies of the Behavior of Short Pile Subjected to Lateral Load near a Sandy Slope (모래사면에 설치된 수평하중을 받는 짧은 말뚝의 거동에 관한 3차원 탄소성 유한요소해석)

  • ;Ugai Keizo;Wakai Akihiko
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.41-50
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    • 2001
  • 본 연구는 모래사면의 언덕근처에 설치된 짧은 말뚝의 수평하중의 영향에 관한 것이다. 3차원 탄소성 유한요소법해석과 실내 모형실험의 결과를 비교하였다. 경사 30$^{\circ}$의 사면에 시공된 짧은 말뚝의 특성을 파악하기 위해, 사면언덕에서 모형말뚝까지의 거리를 3종류로 상이하게 하여, 모형실험을 실시하였다. 사용된 모래의 지반특성은 배수조건하의 삼축압축실험으로 결정하였다. 동시에 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석결과와 모형실험결과를 비교하였다. 본 유한요소법의 해석에 있어서 모래지반을 탄성완전소성모델(Elastic-perfectly plastic model)로 가정하여, 파괴기준으로 Mohr-Coulomb 식과 소성 포텐셜에 대해서는 Drucker-Prager 식을 적용한 MC-DP 모델로 하였다. 이러한 MC-DP 모델의 구성식은 유한요소법에서 있어 계산치의 수렴에 유익하다. 3차원 탄소성 유한요소법에 의한 수치해석이 사질토 사면의 언덕 부근에 설치된 단하의 수평거동에 대한 파악에 유효하다는 것을 확인하였다.

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Development of Mesh Generator for 2D Hydraulic Analysis(IV) (2차원 수리해석을 위한 범용 Mesh Generator의 개발(IV))

  • Goh, Tae-Jin;Kim, Eu-Gene;Jang, Hyung-Sang;Kim, Hong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.1634-1638
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    • 2008
  • 하천의 2차원 흐름 해석, 유사이동 해석, 오염확산 해석을 위한 유체의 수치해석법에는 유한요소법, 유한차분법, 유한차분법의 변형인 유한체적법, 경계적분법 등이 있다. 유체에 대한 수치해석 기법으로 전통적으로 가장 많이 사용되고 있는 방법은 유한차분법이지만, 비구조적 요소망(unstructured mesh)을 이용하여 복잡한 형상을 표현하기가 상대적으로 용이한 유한요소법이 다양한 형태의 하천 해석에는 더욱 적합할 것이다. 본 연구에서는 비구조적 요소망을 advanced front method를 이용하여 생성해 보았다. Advanced front method는 해석하고자 하는 영역에 적절한 절점들을 생성한 후 삼각 요소망을 구성하는 grid based advanced front method와 절점들을 생성하지 않고 해석 영역에 삼각 요소를 바로 구성하는 element based advanced front method로 나눌 수 있다. Grid based advanced front method에서 해석 영역에 적절한 절점을 생성하는 방법으로는 일반적인 격자 구조의 절점 생성 방법을 적용하였으며 경계와의 거리가 가까운 절점은 생성되지 않으며, 삼각 요소를 구성할 때에는 두 개의 인접 절점을 비교하여 최적의 삼각 요소를 구성하게 된다. 단 두 개의 인접 절점만을 비교함으로서 비교적 빠른 시간 안에 최적의 삼각 요소망을 구성할 수 있다. 삼각 요소망을 생성한 후에는 Laplacian smoothing을 이용하여 삼각 요소망의 형질을 개선하였다. Element based advanced front method는 외부 경계에서부터 시작된 Front가 내부 영역으로 확대되어지며 각 Front에서 적절한 절점을 직접 생성하여 바로 삼각 요소를 구성하게 된다. Front에서 생성된 절점은 인접 절점들이 있는지 검색하여 인접 절점이 있다면 생성된 절점은 삭제되어지며 인접 절점이 삼각 요소를 위한 나머지 한 점으로 채택되어진다. Front는 외부 경계와 교차되어지지 않아야 하며 또한 연속된 Front를 효율적으로 관리하기 위해 list 자료 구조를 활용하였다.

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Weighted-averaging Finite-element Method for Scalar Wave Equation in the Frequency Domain (가중평균 유한요소법을 이용한 주파수영역에서의 인공 음향파 합성)

  • Hyun Hye-Ja;Suh Jung-Hee;Min Dong-Joo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.5 no.3
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    • pp.169-177
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    • 2002
  • We develop the weighted-averaging finite-element method which uses four kinds of element sets. By constructing global stiffness and mass matrices for four kinds of element sets and then averaging them with weighting coefficients, we obtain a new global stiffness and mass matrix. With the optimal weighting coefficients minimizing grid dispersion and grid anisotropy, we can reduce the number of grid points required per wavelength to 4 for a $1\%$ upper limit of error. We confirm the accuracy of our weighted-averaging finite-element method through accuracy analyses for a homogeneous and a horizontal-layer model. By synthetic data example, we reconfirm that our method is more efficient for simulating a geological model than previous finite-element methods.

A Study on the Stochastic Sensitivity in Structural Dynamics (구조물의 동적 응답에 대한 확률 민감도 해석에 관한 연구)

  • 최찬문
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.32 no.2
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    • pp.177-190
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    • 1996
  • 구조물의 동적 응답 해석 문제에 대해서, 확률 유한요소법을 논의코자, 기조의 유한요소 해석법에 수반 변수법(adjoint variable approach)과 2차 섭동법(second order perturbation method)을 적용한다. 동적 민감도의 시간 응답을 고려하기 위해서 모든 시간에 대해서 갖는 구속 조건의 범함수 형태를 취하고, 시간 적분에 있어서 중첩법(fold superposition technique)에 근거를 둔 수치 해석이 훨씬 더 효과적임을 보인다. 본 논문의 확률 유한요소 해석법은 기존의 유한요소 해석법은 기존의 유한요소 코드에 맞추어 쉽게 적용할 수 있는 이점이 있음을 보이며, 이의 검정을 위해서, 2차원과 3차원 프레임 구조물에 대한 수치 해석을 하고 그 결과를 검토해 보았다.

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Two-dimensional Resistivity Modeling Using Boundary Elements Method (경계 요소법을 이용한 2차원 비저항 모델링)

  • 김형수
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.6 no.3
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    • pp.119-130
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    • 1996
  • The theory and numerical technique using boundary elements method (BEM) are given to solve 2-dimensional resistivity problems. Potential distributions from homogeneous resistivity model and layered model are calculated by using BEM for a point source of current injection. The potential distributions of BEM are compared with those of finite difference method (FDM) and finite elements method (FEM). Among the three numerical methods to solve 2-dimensional resistivity problem, it is proved that BEM is more efficient tool than FDM and FEM in consideration of computing storage and time as weU as the accuracy of solutions.

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유한요소법의 기본리론과 응용(I)

  • 김항욱
    • Journal of the KSME
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    • v.16 no.4
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    • pp.49-54
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    • 1976
  • 유한요소법이 처음 연구되기 시작할 때는 변위를 가변수로 하는 매트ㄹ스 변위법(Matrix Displacement Method) 과 외력을 자변수로 하는 매트ㄹ스 힘 방법(Matrix Force Method)외 두 길로 발전되어 갔었으나 경계 조건의 적용과 매트ㄹ스 분활(Partitioning)에 있어서 후자의 방법이 많은 번거로움을 갖는다는 것이 인정되어 오늘날은 전자의 방법 만이 사용되는 형편이다. 본 해 설에서는 유한요소의 기본성질을 모두 가지면서도 제일 간단한 보유한요소(Beam Finite Element )를 예로 다루며 유한 요소법의 기본이론과 응용방법을 설명코저 한다.

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