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다중 조밀도를 이용한 탄성 구조의 h-세분화 아이소-지오메트릭 설계민감도 해석
H-refined Shape Design Sensitivity Analysis of Elastic Structures using Multi-Resolution Approach 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.31 no.3, 2018년, pp.155 - 163  

이태호 (마이다스아이티) ,  윤민호 (한국원자력연구원) ,  조선호 (서울대학교 조선해양공학과) ,  구본용 (군산대학교 기계융합시스템공학부)

초록
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본 논문은 아이소-지오메트릭 해석에서 h-세분화를 이용한 국부 세분화법과 이에 따른 설계 민감도 해석의 방법론을 연구하였다. 다중 조밀도 방식을 이용하여 경계면에서 변위 적합조건을 만족하였고, 기존의 아이소-지오메트릭 해석의 텐서곱으로 인해 발생하는 원치 않는 자유도 증가의 문제를 극복하였다. 해석에서의 변위 적합조건과 마찬가지로, 설계 민감도 해석에서도 변위 결과와 마찬가지로 똑같은 적합조건을 만족하도록 하는 방법론을 제시하였다. 수치 예제를 통하여 본 방법론의 효율성을 입증하였고, 특별히 응력 집중 문제에서의 결과와 민감도 값을 비교하며 경계면에서의 적합조건을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

One of the major disadvantages of isogeometric analysis(IGA) is that local refinement is nearly impossible in a conventional manner because of the tensor product nature in NURBS. In this research, we investigate a local refinement scheme for isogeometric analysis, named multi-resolution approach whe...

주제어

#아이소-지오메트릭 해석   #h-세분화   #다중 조밀도   #형상 설계민감도  

AI 본문요약
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제안 방법

  • The local refinement scheme using multiple patches and h-refinement is extended to a continuum-based adjoint isogeometric DSA for plane elasticity problems in this paper. Since locally refined in the region of interest, more accurate sensitivity results are expected when compared with those of the conventional isogeometric model having the same number of degrees of freedom.

이론/모형

  • 6, as increasing the number of elements, a convergence test is carried out for the numerical solutions by the uniformly refined IGA (red), the multi-resolution IGA(blue), and the finite element(green) models. Quadratic splines are used as the basis function for the isogeometric methods and linear functions for the finite element method. The multi-resolution result converges to the analytic solution faster than any other ones.
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참고문헌 (5)

  1. Cottrell, J., Hughes, T., Reali, A. (2007) Studies of Refinement and Continuity in Isogeometric Structural Analysis, Comput. Meth. Appl. Mech. Eng., 196, pp.4160-4183. 

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  2. Cho, S., Ha, S.H. (2009) Isogeometric Shape Design Optimization: Exact Geometry and Enhanced Sensitivity, Struct. Multidisc Optim., 38, pp.53-70. 

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  3. Ha, Y.D., Noh, J. (2018) Studies of Interface Continuity in Isogeometric Structural Analysis for Multi-patch Shell Components, J. Comput. Struct. Eng. Inst. Korea, 31(2), pp.71-78. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Hughes, T., Cottrell, J., Bazilevs, Y. (2005) Isogeometric Analysis: CAD, Finite Elements, Exact Geometry and Mesh Refinement, Comput. Meth. Appl. Mech. Eng., 194, pp.4135-4195. 

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  5. Vuong, A.V., Giannelli, C., Juttler, B., Simeon, B.A. (2011) A Hierarchical Approach to Adaptive Local Refinement in Isogeometric Analysis, Comput. Meth. Appl. Mech. Eng., 200. pp.3554-3567. 

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