• 제목/요약/키워드: 등가원리

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패치로 보강된 구형 복합재료 패널의 후좌굴 거동 및 진동 특성해석 (Post-buckling Behavior and Vibration Characteristics of Patched Reinforced Spherical Composite Panels)

  • 이정진;염찬홍;이인
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.27-34
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    • 2001
  • 토탈 라그랑지안 방법과 변형율을 가정한 Hellinger-Reissner 원리에 기초한 유한요소법을 이용하여 패치로 보강된 구형 복합재료 쉘의 후좌굴 거동 및 진동 특성을 살펴보았다. 패치 요소는 따로 다른 유한요소를 사용하지 않고 쉘의 중앙면과 다른 기준점을 잡아 두께 변수를 택하여 정식화를 하였다. 비선형 해법으로 원통형 호-길이법을 적용하였고, 후 좌굴 진동은 미소 진폭을 갖는다고 가정하였다. 구형 쉘 패넬에서 패치가 비선형 거동 및 진동수에 미치는 영향을 고찰하였고, 그 결과 패치는 하중지지도를 개선시키킨다. 패치로 보강된 패널의 1차 고유진동수는 등가 패널에 비하여 낮으나, 하중을 받는 경우 1차 고유진동수는 급격히 감소하지 않았다.

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3상 AC/DC/AC PWM 컨버터의 직류링크 리플전류의 주파수 영역 해석 (Spectral Analysis of DC Link Ripple Currents in Three-Phase AC/DC/AC PWM Converters)

  • 이동춘;박영욱;석줄기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.244-252
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    • 2002
  • 본 논문에서는 가변속 교류 전동기 구동에 많이 사용되는 3상 ac/dc/ac PWM 컨버터 시스템에서의 직류링크 리플전류를 주파수 영역에서 해석하고자 한다. 고조파 전류는 컨버터의 스위칭함수와 지수함수 형태의 퓨리에 급수 전개를 이용하여 분석된다. 전원측 컨버터와 부하측 인버터의 스위칭 주기간의 변위각과 비동기 PW이 리플전류에 미치는 영향도 고찰된다. 해석 결과가 PSIM을 이용한 시뮬레이션으로부터 나온 고조파 스펙트럼과 잘 일치함을 확인한다 제시된 해석기법은 PWM의 원리에 대한 이해를 돕고, 해석 결과는 직류링크 커패시터의 고주파 등가 모델링에 이용된다.

고조파전류 보상 기능을 갖는 능동 직렬 전압보상기의 제어 및 보상특성에 관한 연구 (A Study on Control and Compensating Characteristics of Active Series Voltage Compensator with Harmonic Current Compensating Capability)

  • 이승요;김홍성;최규하;신우석;김홍근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.484-492
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고조파전류 보상기능을 갖는 전압 보상기에 관한 연구를 수행하고 그 보상 특성을 해석하였다. 제안된 보상시스템은 하이브리드형 능동전력필터에서와 같이 LC로 구성되어 전력선에 병렬로 연결되는 수동필터와 직렬 변압기를 사용하여 전력선에 직렬로 연결되는 PWM 컨버터를 동시에 사용하는 회로구조를 갖는다. 제안된 보상시스템을 통해 다이오드 정류기와 같은 비선형 부하로 인해 발생되는 고조파 전류의 보상 및 전원 이상 현상으로 발생되는 전원측 이상 전압의 보상을 모두 수행한다. 단상 등가회로를 통해 보상시스템의 동작 원리를 설명하고 d-q 동기좌표계 축 상에서 보상시스템의 모든 제어를 수행하는 제어 알고리즘의 개발을 수행하였으며 실험을 통해 제안된 보상시스템의 보상특성을 확인하였다.

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지능형 디지털 재설계를 이용한 비선형 인공위성의 디지털 PWM 정밀 자세 제어기의 개발 (Development of Digital PWM Attitude Controller for Nonlinear Artificial Satellites Using Intelligent Digital Redesign)

  • 주영훈;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.726-731
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    • 2004
  • 본 논문은 비선형 시스템을 위한 효율적인 펄스 폭 변조 (PWM: pulse-width-modulation) 제어기 설계 기법을 제안한다. 이를 위하여 우선 지능형 디지털 재설계 기법을 사용하여 잘 설계된 아날로그 제어기를 상태 정합(state-matching) 이라는 측면에서 그 제어 성능을 보장하도록 일반적인 펄스 크기 변조(PAM: pulse-amplitude-modulation) 디지털 제어기로 변환한다. 재설계된 지능형 PAM 디지털 제어기는 등가 영역의 원리(equivalent area principle)를 사용하여 PWM 제어기로 변환된다. 제안된 PWM 제어기법의 효용성을 검증하기 위하여 인공위성의 자세제어 시스템의 모의실험의 예를 보인다.

비대칭단면 주형을 갖는 3차원 사장교의 고유진동해석 (Free Vibration Analysis of a 3-dimensional Cable-Stayed Bridge with the Unsymmetric Girder Cross-section)

  • 김철영;장승필
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.15-26
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    • 1991
  • 지진이나 바람과 같은 횡방향 하중이 가해졌을 때, 일반적으로 수직한 축에 대해서만 대칭인 단명을 갖는 교량의 주형은 횡방향 휨과 비틀림이 결합된 거동을 하게되어 특히 사장교의 케이블등에는 예상치 못했던 추가응력이 유발될 수 있다. 이러한 거동은 일반적인 뼈대요소로는 해석할 수 없으므로, 본 연구에서는 가상일의 원리와 운동에너지로 부터 임의의 단면형상을 갖는 기하학적 비선형 3차원 뼈대요소의 강도매트릭스와 질량매트릭스를 유도하여 주형을 모델링하고, 케이블요소는 Ernst가 제안한 등가탄성계수를 사용한다. 그리고 해석예를 통하여 이론의 타당성을 검증한 후, 3차원 사장교 모델의 고유진동해석을 수행하여 주형의 휨-비틀림 결합작용을 연구한다.

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풀브리지 공진형 인버터를 이용한 알루미늄 박판가열에 관한 연구 (A Study on the Hooting of Aluminum Sheet by Full-Bridge Resonant Inverter)

  • 신대철;김성호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.56-61
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유도 가열(Induction Heating)의 원리와 부하특성 및 등가회로를 해석하였고, Pspice를 이용하여 시뮬레이션을 수행하여 회로의 타당성을 검증하였다. 실험에서는 2[kW]의 공진형 인버터를 환류 다이오드가 내장된 IGBT 모듈로 제작하였다. 인버터의 스위칭 주파수는 $20{\sim}50[kHz]$ 대역에서 사용하였으며, 인버터의 출력제어는 위상전이(Phase shift)방식을 이용하였다. 본 논문에서 설계 제작한 풀브리지 공진형 인버터의 동작 특성 및 성능을 검증하여, 유도 가열을 이용한 알루미늄 박판 가열의 활용 가능성을 실험을 통하여 확인하였다.

정수압(靜水壓) 형태(形態)의 하중(荷重)을 받는 철근(鐵筋)콘크리트 슬래브의 강복선해석(降伏線解析) (The Yield-Line Analysis of Reinforced Concrete Slabs Subjected to Loads of Hydrostatical Type)

  • 오주원;이규원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.37-48
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    • 1984
  • 탱크의 수직벽(垂直壁)과 같은 정수압(靜水壓) 형태(形態)의 하중(荷重)을 받는 철근(鐵筋)콘크리트 슬래브의 극한해석(極限解析)을 수행(遂行)하기 위하여 강복선해석(降伏線解析)을 사용(使用)하였다. 슬래브의 직교이방성계수(直交異方性係數)를 사용(使用)하여 등가성(等方性) 및 직교이방성(直交異方性) 철근(鐵筋)의 경우를 모두 고려(考慮)하였으며 여러 가지 단조건(端條件)을 고려(考慮)하였다. 강복선해석(降伏線解析)은 가상(假想)일의 원리(原理)를 사용(使用)하여 수행(遂行)하였으며, 종래(從來)의 대각선(對角線)메카니즘에 비하여 좀 더 실제적(實際的)인 부채꼴메카니즘을 포함하여 4가지 붕괴(崩壞)메카니즘들에 대하여 고려(考慮)하였다. 해석결과(解析結果)는 부채골메카니즘들이 지금까지의 정수압(靜水壓)을 받는 철근(鐵筋)콘크리트 슬래브에 사용(使用)되었던 간단한 대각선(對角線)메카니즘들에 비하여 복잡하였으며, 특(特)히 본(本) 연구(硏究)에서는 Horton의 연구(硏究)를 확장(擴張)하여 제약조건(制約條件)을 받는 다변수(多變數) 비선형(非線型) 최적화문제(最適化問題)로 형성(形成)한 후 the Rosen-Brock Hillclimb Procedure Program에 의하여 해(解)를 구하였고 그 결과(結果)는 조래(從來)의 다른 메카니즘들에 비하여 정밀(精密)하였다.

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콘크리트의 탄-소성 이방성-손상 모델 (Elasto-Plastic Anisotropic-Damage Model for Concrete)

  • 이기성;송하원
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.65-76
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    • 1996
  • 콘크리트의 미세공극 혹은 미세균열의 발생과 성장은 콘크리트의 점차적인 물성 저하를 야기한다. 이와같은 손상은 이방성을 가지며 소성과 함께 콘크리트의 비선형거동을 일으키는 주요원인이 된다. 본 논문은 콘크리트의 탄소성 변형 및 손상을 고려하여 콘크리트의 이방성 손상거동을 해석할 수 있는 콘크리트 연속체 손상모델의 개발에 관한 연구이다. 등가 탄성 에너지원리를 이용하여 이방 손상텐서로 표현된 유효탄성텐서를 구하고, 이를 포함하고 있는 열역학 법칙의 자유에너지함수와 소산포텐셜로부터 손상의 전개법칙을 유도한 후, 손상에너지해방률의 함수로 표현한 손상면을 적용하므로써 콘크리트의 이상성손상을 효율적으로 해석 할 수 있는 구성방정식을 유도하였다. 또한 이방성 손상모델에 콘크리트의 소성모델을 도입시켜 탄소성 변형 및 손상을 함께 고려할 수 있는 콘크리트의 연속체 손상모델을 개발하였다. 개발된 손상모델을 유한요소해석 프로그램에 적용하여 1축 및 2축의 여러 조합응력을 받는 콘크리트 모형을 유한요소해석하였으며, 실험결과 또는 타 모델과의 비교로부터 손상모델의 타당성을 검증하였다.

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환형 인덕티브 센서의 설계 및 압력센서로의 적용 (Ring-Shaped Inductive Sensor Design and Application to Pressure Sensing)

  • 노명규;김선영;백성기;박영우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.995-999
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    • 2015
  • 자기유도(inductive) 센서는 원리가 간단하고 경제적이어서 변위, 힘, 압력 등 다양한 물리량 측정에 사용된다. 본 논문에서는 고리 모양의 강판과 코일로 이루어진 간단한 구조의 자기유도 센서를 제안하였다. 센서의 인덕턴스를 자기회로 방법을 이용하여 추정하고 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 고리의 고유 진동수를 Castigliano 정리와 등가 질량 방법을 이용하여 추정하고 실험 및 유한요소 해석을 통해 검증하였다. 기계적 진동에 영향을 주지 않도록 센서의 가진 주파수를 결정하였으며, 구동 및 신호처리 회로를 설계하여 센서를 제작하였다. 제작된 자기유도 센서를 유연관 내부의 유체 압력을 비침습적으로 측정하는데 활용하였다. 압력과 센서 출력 간의 관계를 이차식 형태로 표현하면 2% 이내의 정확도로 압력을 측정할 수 있어 압력 센서로서의 가능성을 확인하였다.

프레임간의 영상 변화 검출을 위한 CNN-UM의 아날로그 병렬연산처리 알고리즘 (Analog Parallel Processing Algorithm of CNN-UM for Interframe Change Detection)

  • 김형석;김선철;손홍락;박영수;한승조
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • CNN-UM의 아날로그 연산기능을 활용할 수 있는 영상 변화 검출 알고리즘을 개발하였으며 이를 이동물체 검출에 활용하였다. CNN-UM은 영상의 아날로그 병렬처리가 가능한 구조이므로 고속의 실시간 처리가 필요한 분야에는 매우 높은 응용성을 가진 새로운 구조의 아날로그 및 로직처리(아나로직) 프로세서이다. 이 CNN-UM은 동일 영상 프레임 내에서의 처리에는 능률적인 구조이지만 영상 프레임 간의 계산에는 아날로그 병렬처리 기능을 활용하기 어려운 연산구조라는 단점이 있었다. 본 연구에서는 셀의 상태 저장 커패시터에 인접 프레임의 영상들을 상호 역 부호를 통하여 중첩함으로써 영상 프레임 간의 변화 검출을 병렬로 수행할 수 있는 알고리즘을 개발하였으며 이 원리를 전기적 등가회로를 통해 해석하였다. 또한, 개발한 알고리즘을 이동물체 검출을 위한 프레임간의 영상 변화 검출에 적용하여 타당성을 확인하였다.