응력집중문제의 해석을 위한 다중스케일 무요소법에 관한 연구

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회 논문집 / 12권 / 4호
· 저자명 : 이상호, 김효진, 전석기

초록

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 상하단성분을 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.

영어초록

In this study, a meshfree method called Reproducing Kemel Particle Method (RKPM) with an inherent
characteristic of multi-resolutìon is modifìed to develop structural analysìs a1gorithm using two sca1es. The
shape function of RIζPM is decomposed into two scales, high and low. The two sca1e decomposition is
incorporated into linear elastic formulation to obtain high scale and low scale components of von Mises
stresses. The advantage of using this algorithm is that the high scale component of von Mises stress
indicates the rugh stress gradient region without posterio디 estimation. This algorithm is applied to the
ana1yses of 2- and 3 -dimension허 stress concentration problems. It is important to note that the two sca1e
analysis method has been ap이ied to 3-dimension벼 stress concentration problem for the ve[Y first time.
Also, the possibility of applying this algorithm to adaptive refinement technique is studied. The proposed
method is verified by analyzing typical 2- and 3- dimensional linear elastic stress concentratiün problems.
The results show that the a1gorithm can effectiγely locate the high stress concentration regions and can be
utilized as an efficient tool for the adaptive refinement technique.

참고자료

· 없음