H-refined Shape Design Sensitivity Analysis of Elastic Structures using Multi-Resolution Approach

Taeho Lee; Minho Yoon; Seonho Cho; Bonyong Koo

doi:10.7734/COSEIK.2018.31.3.155

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2018 Vol.31, Issue 3 Preview Page

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

2018. pp. 155-163

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Abstract

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 where different resolutions are employed at each subdomain, using h-refinement relation to endow displacement compatibility on an interface of subdomains. Then, we develop shape sensitivity analysis possessing same compatibility condition as in the analysis. Numerical examples are shown to demonstrate the computational efficiency of the method in analysis especially stress concentration problem and accurate sensitivity results which is also compatible on the interface.

Keywords

isogeometric analysis

h-refinement

multi-resolution

shape design sensitivity

본 논문은 아이소-지오메트릭 해석에서 h-세분화를 이용한 국부 세분화법과 이에 따른 설계 민감도 해석의 방법론을 연 구하였다. 다중 조밀도 방식을 이용하여 경계면에서 변위 적합조건을 만족하였고, 기존의 아이소-지오메트릭 해석의 텐서곱 으로 인해 발생하는 원치 않는 자유도 증가의 문제를 극복하였다. 해석에서의 변위 적합조건과 마찬가지로, 설계 민감도 해 석에서도 변위 결과와 마찬가지로 똑같은 적합조건을 만족하도록 하는 방법론을 제시하였다.

수치 예제를 통하여 본 방법론의 효율성을 입증하였고, 특별히 응력 집중 문제에서의 결과와 민감도 값을 비교하며 경계 면에서의 적합조건을 확인하였다.

키워드

아이소-지오메트릭 해석

h-세분화

다중 조밀도

형상 설계민감도

References

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Information

Publisher :Computational Structural Engineering Institute of Korea
Publisher(Ko) :한국전산구조공학회
Journal Title :Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
Journal Title(Ko) :한국전산구조공학회 논문집
Volume : 31
No :3
Pages :155-163
Received Date : 2018-05-23
Revised Date : 2018-06-01
Accepted Date : 2018-06-02
DOI :https://doi.org/10.7734/COSEIK.2018.31.3.155

Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea ISSN:1229-3059(Print) 2287-2302(Online) 한국전산구조공학회 논문집

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