무요소기법이 공통적으로 내재하고 있는 수치적분의 부정확성을 해결하기 위해, 페트로프-갤러킨 자연요소법이라 불리는 향상된 자연요소법을 제안한다. 제안된 방법은 라플라스 기저함수를 시도 형상함수로 사용하는 반면, 시험 형상함수로서 델라우니 삼각형이 지지영역이 되는 함수를 새롭게 정의한다. 이러한 접근은 통상적인 적분영역과 적분함수 지지영역간의 불일치를 제거하게 하며, 이는 적용이 편리할 뿐만 아니라 수치적분의 정확성을 보장한다 본 논문에서는 2차윈 선형 탄성의 대표적인 검증문제를 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다. 비교를 위해 기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법과 일정 변형률 유한요소법을 이용한 해석을 동시에 수행한다. 조각 시험과 수렴율 평가를 통해 제안된 기법의 우수성을 확인할 수 있다.

In order to resolve a common numerical integration inaccuracy of meshfree methods, we introduce an improved natural clement method called Petrov-Galerkin natural element method(PG-NEM). While Laplace basis function is being taken for the trial shape function, the test shape function in the present method is differently defined such that its support becomes a union of Delaunay triangles. This approach eliminates the inconsistency of tile support of integrand function with the regular integration domain, and which preserves both simplicity and accuracy in the numerical integration. In this paper, the validity of the PG-NEM is verified through the representative benchmark problems in 2-d linear elasticity. For the comparison, we also analyze the problems using the conventional Bubnov-Galerkin natural element method(BG-NEM) and constant strain finite clement method(CS-FEM). From the patch test and assessment on convergence rate, we can confirm the superiority of the proposed meshfree method.

• 이홍우(부산대 기계설계 Post-Doc.) | Lee, Hong-Woo
• 조진래(부산대 기계공학부 부교수) | Cho, Jin-Rae