기존의 적응 어레이 시스템은 입력 신호에 고유치의 최대 값과 최소 값의 차이가 큰 다중 간섭 신호가 입사될 경우에 모든 간섭 신호를 제거하지 못하는 결정적인 문제점을 가지고 있다 본 논문에서는 기존의 Applebaum 어레이의 출력부에 자동이득조절장치를 부착한 어레이 시스템을 제안한다 고유치가 확산된 신호가 입사될 경우, 신호 전력이 큰 간섭 신호는 수 회 반복 수렴 후에 쉽게 제거되고 어레이 출력에는 고유치 확산의 원인이 되는 상대적으로 낮은 전력의 간섭 신호만 존재하게 된다 이 때 자동이득조절장치가 출력에 잔존해 있는 낮은 전력의 간섭 선호를 순간적으로 증폭시켜 입력의 저전력의 간섭 신호와 출력 신호 사이의 상관값을 높여서 가중치 벡터가 적응하도록 한다 컴퓨터 모의 실험 결과 제안한 모델에서는 이러한 고유치 확산 문제를 해결하여 다중 간섭 신호 환경에서 어레이 출력의 높은 신호 대 잡음비와 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있었다.
유한요소법을 이용하여 기둥단면이 직선형태로 변화하는 3경간 단층 골조의 두 고유치 (탄성임계하중과 횡방향 기본진동수)를 산정하였다. 수치해석에서 고려한 변수는 기둥의 taper 비 ($={\alpha}$), 경간대 층고비 ($={\beta}$), 보와 기둥의 단면2차 모멘트 비(=Y)이다. 또한 주각의 지지상태와 주두의 수평동(side-sway)유무가 고유치에 미치는 영향도 고려하였다. 하나의 연속함수로부터 고유치의 변화 추정이 가능한 대수 함수식을 제안하였다. 대수함수식의 변수는 수치해석에서의 변수 즉 ${\alpha}$, ${\beta}$ 및 Y 이다. 골조에 작용하는 축방향력의 크기를 점차 증가시켜 가면서 여기에 대응하는 진동수의 감소현상을 검토하였다.
본 논문에서는 고유치문제에 근거한 텐세그러티 구조물의 형상탐색에 대하여 제시하고자 한다. 하지만 자기평형 응력을 구하기 위해서 정방형 행렬이 아닌 장방형 행렬을 풀어야 하는 난제가 발생하므로 선행 연구자들은 이를 해결하기 위해 내력밀도법과 일반역행렬을 이용한 방법 등을 제시하였다. 본 연구에서는 새롭게 형상을 탐색하는 방법을 제시하여 텐세그러티 구조물 및 케이블 돔 구조물의 자기평형 응력을 얻었다. 제시한 방법은 기존의 방법을 기본으로 한 모든 절점의 평형 방정식을 고유치문제로 정식화하였다. 이를 증명하기 위해 몇 가지 예제에 대하여 수치해석을 수행하였고 타당성을 검증하기 위하여 기존의 방법과 비교하였다. 제시된 방법은 기존의 방법과 같은 결과가 나왔으며 해답을 얻는 과정이 훨씬 간단하였다.
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.
In this paper, design sensivity of plate natural frequency is computed for thickness design variables. Once the variational equation is derived from Lagrange quation using the virtual displacement, governing energy bilinear form is obtained and sensivity equation is formulated through the first variation. Natural frequency is obtained using the commercial FEM code and the accuracy of sensivity is verified by finite difference. The accuracy of natural frequency and sensivity improves for the fine mesh model.
각종 구조물의 설계에 있어서 동적해석은 필수적이다. 이러한 구조물의 동적해석에 모우드 중첩법을 사용할 경우 고유치문제의 해석이 선행되어야 한다. 그러나 동적해석에 있어서 대부분의 노력, 즉 시간은 고유치와 그에 대응하는 고유벡터를 구하기 위하여 사용되기 때문에 보다 효율적인 고유치해법의 개발이 요구된다. 본 논문은 수치적 불안정성을 해소하고 수렴성을 향상시킴으로써 전체 해석시간을 줄이기 위해 Robinson-Lee 방법에 accelerated Newton-Raphson 방법을 적용한 고유치해법을 제시하였다. 제안방법의 효율성은 몇가지의 수치해석을 통해서 증명하였다.
3차원 볼륨데이터에서 분할 대상영역의 밝기 값이 다양하면서 밝기 값이 유사한 영역과 인접한 경우 3차원 영역확장(region growing) 방법을 사용하여 영역을 분할하기 위해서는 영역확장의 중요한 요인인 동질성 기준 값의 적절한 선택이 요구된다. 본 논문에서는 영역 복셀(voxel)의 1차 미분 값의 크기인 기울기 크기(gradient magnitude)만으로 영역의 경계를 찾기가 쉽지않은 대상의 분할을 위해 볼륨데이터의 지역적인 밝기 값의 변화의 특징을 고려하면서 분할 대상영역의 복셀의 2차 미분(second partial derivation)을 행렬의 요소(element)로 갖는 Hessian 행렬의 고유치(eigenvalue)를 영역확장의 문턱치 결정에 이용하였다. 제안한 알고리즘은 3차원 영역확장의 결과에 가장 큰 영향을 미치는 적절한 문턱치의 선택으로 대상영역의 분할을 성공적으로 수행하여 3차원 영역확장의 단점을 보완하였다.
대공간구조물의 스팬이 장스팬이 됨에 따라서 고유진동수가 저진동수 영역으로 감에 따라서 강풍에 대한 동적응답의 증가하고 있다. 그러나 기본계획설계 단계에서 국내 공간구조물에 대한 고유진동수의 스팬에 대한 식이 제안되어 있지 않은 관계로 경제적인 구조시스템을 수립하는데 많은 애로 사항이 있다. 따라서 이 논문은 국내에 이미 시공된 대공간건축물 중 월드컵경기장 위주로 각 건축물의 스팬에 대한 고유진동수에 관한 논문이다. 수집된 고유진동수에 대한 자료는 하나의 계측치와 6개의 고유치해석 결과에 기초하고 있다. 고유진동수의 스팬에 대한 식을 일본의 계측치와 비교하였고, 약산식을 제안하여 기본설계의 기초자료로 제공하고자 한다.
For large structural eigen-analysis, the whole structure is divided into some partitioned structures and through synthesis of partitioned structural model the eigen-data of structure can be obtained. In that case, eigenvalue problem consists of semidefinite mass matrix form because of displacement constraint condition. In this work the eigenvalue problem is considered by means of several method, determinant search and null space reduction method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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