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변분법을 이용한 기하학적 비선형 구조의 설계민감도 해석
류연선,Ryu, Yeon Sun 대한토목학회 1990 대한토목학회논문집 Vol.10 No.2
기하학적 비선형구조의 설계민감도 해석을 위해 기준체적과 수반구조개념을 이용한 변분법이 응용되었다. 일반적인 설계민감도식을 사용하였고 이상화된 구조모형에는 비선형 유한요소과정을 이용하였다. 수치예를 통하여 기하학적 비선형 구조거동에 대한 설계민감도 해석에서 변분법의 유용성과 효용성을 확인하였다. A variational approach with reference volume and adjoint structure concepts is applied for the structural design densitivity analysis of geometrically nonlinear structures. A general form of sensitivity equation is used and then nonlinear finite element procedure is implemented for the discretized structural model. Usability and effectiveness of the variational approach for the design sensitivity analysis of geometrically nonlinear structural responses are verified through a numerical example.
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비선형(非線型) 유한요소방정식(有限要素方程式)의 해법(解法)을 위한 조합(組合)알고리즘
류연선,Ryu, Yeon Sun 대한토목학회 1986 대한토목학회논문집 Vol.6 No.3
본(本) 논문(論文)의 목적(目的)은 효율적(?率的)이고도 경제적(經濟的)인 비선형(非線型) 유한요소방정식(有限要素方程式)의 해법(解法)알고리즘을 고안(考案)하는데 있다. 먼저 비선형(非線型) 연립방정식(聯立方程式)의 해석과정(解析過程) 및 특성(特性)을 고찰(考察)하고, 이를 바탕으로 유망(有望)한 비선형(非線型) 유한요소방정식(有限要素方程式)의 해법(解法)들을 알고리즘화(化)한 후(後) 이들의 장점(長點)을 최대한(最大限) 활용(活用)하여 계산량(計算量)을 최소화(最小化)하고 수치해석상(數値解析上)의 난점(難點)을 극복(克服)할 수 있는 조합(組合)알고리즘을 제안(提案)하였다. The purpose of this study is to devise an efficient and economic solution algorithm for the nonlinear finite element equations. First, procedures and characteristics of the solution methods of ordinary nonlinear equations are critically reviewed and discussed. Based on the discussion, some promising nonlinear finite element analysis procedures are presented as an algorithmic form. Finally, a conceptually combined algorithm for a solution of nonlinear finite element equations is proposed and analyzed, in which the computational effort is minimized and numerical difficulties can be avoided.
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류연선,조현만,Ryu Yeon-Sun,Cho Hyun-Man 한국전산구조공학회 2005 한국전산구조공학회논문집 Vol.18 No.3
본 논문의 목적은 내부환보강 X형 관이음부의 거동을 수치적으로 평가하여 환보강재의 보강효과를 규명하고, 강도 산정식을 제안하는 것이다. 축방향력을 받는 관이음부의 정적강도를 산정하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다 유한요소해석 결과는 실험결과와 잘 일치하였고, X형 관이음부의 주부재 단부효과를 감소시킬 수 있는 주부재의 적정길이를 제시하였다. 내부 환보강재는 단순 X형 관이음부의 정적강도를 증가시키는데 효율적임이 판명되었고, 최대 보강효과를 나타내는 최대강도비가 1.5에서 3까지 산정되었다. 환보강재의 실용적 크기를 고려한 이음부에 대해 유한요소해석 결과를 이용하여 회귀분석을 실시하고 내부 환보강 X형 관이음부의 강도산정식을 제안하였다. The objective of this paper is to numerically assess the behavior of tubular X-joints with an internal ing stiffener, and to evaluate the reinforcement effect of a ring stiffener, and to establish the strength formulae. Nonlinear finite element analysis is used to compute the static strength of axially loaded tubular joints. Numerical and experimental results are in good agreement for tubular X-joints. The chord lengths of simple and ring-stiffened X-joints are suggested to reduce chord end effect. And, internal ring stiffener is found to be efficient In improving static strength of tubular X-joints. Maximum strength ratios are calculated as $1.5\sim3.5$. Regression analyses are performed considering practical size of ring stiffener and strength estimation formulae for tubular X-joints with an internal ring stiffener are proposed.
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Finite Element Solution of Helmholtz Equation for Free Harbor Oscillation
류연선,이병걸,Ryu, Yeon Sun,Lee, Byung Gul Korean Society of Civil Engeneers 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.1
일반적인 기하학적 경계와 해저 지형을 가진 항만에서 해수 고유 진동 특성의 수치해석을 위하여 유한요소법이 응용되었다. 지배 방정식인 Helmholtz방정식을 일반화된 매트릭스 고유치문제로 변환하는데 표준유한요소과정을 사용하였다. 고유주기와 고유진동모우드의 수치해를 얻기위한 컴퓨터 프로그램이 개발되었고, 고유치의 수치해석과정에서 수치적 특이성을 취급하기 위해 고유치 이동기법이 고안되었으며, 수치적 악조건을 극복하기 위해서는 행렬원소의 축척화가 효과적임을 알았다. 수치예로서 먼저 해석해를 알 수 있는 경우를 해석하여 수치해와 해석해를 비교해 봄으로써 작성된 컴퓨터 프로그램의 유용성을 확인하였고, 일반적인 경계 조건과 임의 수성의 실제 항만에 유한요소 해법을 적용하여 성공적으로 고유진동의 해를 구하였다. For the numerical analysis of free oscillation characteristics in a harbor with general boundary and bottom topography, finite element method is applied. The governing Helmholtz equation is transformed into a generalized matrix eigenvalue problem using the standard finite element procedure. A computer code is developed for the numerical evaluation of natural frequencies and free oscillation modes. In the eigensolution process, a shifting strategy is devised for the treatment of numerical singularity. Scaling of coefficient matrix is also found to be effective for the alleviation of numerical ill-conditioning. For the test problems, firstly, analytical and numerical solutions are compared and validity of the code is obtained. Hence the method is successfully applicable for the real-world problems with general geometric boundaries and bottom topography.
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철근의 영향과 앵커 충돌각도를 고려한 유연콘크리트 매트리스의 손상평가
류연선(Yeon-Sun Ryu),조현만(Hyun-Man Cho),김서현(Seo-Hyun Kim) 한국해양공학회 2016 韓國海洋工學會誌 Vol.30 No.2
A flexible concrete mattress (FCM) is a structural system for protecting submarine power or communication cables under various load types. To evaluate its of protection performance, a numerical analysis of an FCM under an anchor collision was performed. The explicit dynamics of the finite element analysis program ANSYS were used for the collision analysis. The influences of the steel reinforcement modeling and collision angle of the anchor on the collision behavior of the FCM were estimated. The FCM damage was evaluated based on the results of the numerical analysis considering the numerical modeling and collision environment.
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재료모델에 따른 유연 콘크리트 매트리스의 충돌 거동 평가
류연선(Yeon-Sun Ryu),조현만(Hyun-Man Cho),김서현(Seo-Hyun Kim) 한국해양공학회 2015 韓國海洋工學會誌 Vol.29 No.1
The purpose of this study was to provide fundamental data for an anchor collision simulation of an FCM (flexible concrete mattress). Numerical material models (elastic-perfectly plastic model, Drucker?Prager model, and RHT concrete model) were compared. ANSYS Explicit Dynamics was used for collision analyses. An FE model was used for the anchor, FCM, andreinforcement bars. The results showed that the behavior of the FCM was verydifferent that those ofthe material models. In particular, the effect of the pressure dependent strength was most noticeable among the properties of concrete.
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상재하중의 재하위치 및 매설심도를 고려한 지중 매설관의 구조거동 평가
류연선(Ryu Yeon Sun),조현만(Cho Hyun Man),김영빈(Kim Young bin) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2
지중매설관은 산업의 각종분야 및 지하 기반시설에 널리 사용되고 있다. 지중 매설관에 작용하는 하중으로는 토압, 차량하중, 온도, 지진 하중, 부양하중 등이 있다. 특히 다수의 매설관은 도로 포장아래에 매설되어 있고, 과도한 차량하중이나 예상치 못한 하중을 받는 경우가 있다. 본 논문에서는 매설관의 상부 및 인근에 상재하중이 작용할 때 나타나는 매설관의 구조적 거동을 상재하중의 재하위치, 매설관의 매설깊이, 매설관의 크기를 고려하여 평가하였다. 이를 위해 수치모델을 구성하고 유한요소해석을 수행하였다. 매설깊이와 재하위치에 따라 매설관의 변위와 응력의 변화를 산정하고, 그 결과로부터 거동특성을 파악하였다. Buried pipes have been applied in a wide range of industry and the subsurface infrastructures. The loads acting on buried pipes include soil pressure, traffic load, seismic load, flotation. Many underground pipes are buried under the road pavement and subjected to excessive vehicle load or unexpected load. In this paper, the structural behavior of the buried pipe under the surcharge load is evaluated considering load location, buried depth and dimension of pipe. Finite element analysis was perform for the assessment of the displacement and stress of buried pipe. The results showed the effect of the load location and buried depth on performance of the underground pipe.
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