본 논문은 비선형 스트럿-타이 모델에 의한 프리스트레스트 콘크리트 정착부의 거동해석 및 설계에 관한 연구이다. 프리스트레스트 콘크리트 구조물의 정착부는 긴장재의 인장력 도입으로 인해 비교적 작은 단면에 큰 집중하중으로 발생하는 매우 중요한 구조부위이며, 기존의설계가 비교적 다른 구조부위의설계에 비하여 경험적으로 이루어지고 있을 뿐 만 아니라 해석에도 많은 시간과 계산량이 소요되는 단점이 있다. 비선형 스트럿-타이 모델을 대상 정착부의 비선형 재료거동을 따르도록 비선형 해석을 실시하여 설계를 수행하고 구조물의 극한하중을 추정하는 방법이다. 본 논문에서는 긴장력이 정착부의 중앙에 도입되는 경우, 편심으로 도입되는 경우, 다중 정착구가 존재하는 경우에 대하여 선형과 비선형 스트럿-타이 모델을 구성하여 정착부의 역학적 거동을 고찰하였고 실험결과와 비교하였다. 비교로부터 비선형 모델을 사용한 경우 선형 모델을 사용한 경우보다 안정성을 유지하면서 경제적인 설계가 가능하고 추정극학강도도 실험결과에 더욱 근접함을 알았다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2009.04a
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pp.375-378
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2009
본 논문에서는 API X80 강의 대변형 비선형 거동을 모사하기 위해 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 고강도 강재의 거동을 모사하기 위해 GTN(Gurson-Tvergaad-Needleman) 모델을 사용하였으며, 비선형 해석을 위해 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS와 User Subroutine의 사용자 재료모델(UMAT)을 연계하여 사용하였다. 해석결과와 인장실험의 결과와의 비교를 통해 GTN 모델에서 사용되는 재료모델 상수를 도출하였고, 도출된 값들은 개발된 사용자 재료모델과 함께 API X80 강의 각종 실험을 모사하고 대변형 상황의 강재 파이프의 거동을 분석하는데 유용하게 사용될 수 있다.
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2011.04a
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pp.253-256
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2011
본 논문에서는 표면효과와 비선형 탄성효과를 고려한 FCC 나노박막의 순차적 멀티스케일 해석 모델을 제시한다. 표면에서의 구성방정식은 표면응력과 표면탄성계수를 이용하여 선형으로 표시되며, 표면효과를 나타내기 위한 표면물성들은 EAM 포텐셜을 이용한 원자적 계산 방법으로 계산된다. 두께가 얇은 나노박막은 표면응력으로 인하여 면내 방향으로 수축 또는 인장의 변형이 발생하게 된다. 나노박막의 평형상태에서의 변형율은 두께가 얇은 박막의 경우 재료가 선형 탄성 영역을 벗어나는 값을 가지는 경우가 많으므로 나노박막의 해석시 벌크 영역의 비선형 탄성 효과를 고려해야 한다. 이러한 비선형 탄성 효과를 고려하기 위해 본 연구에서는 FCC 구조를 가지는 금속의 비선형 탄성 모델을 제시하고, EAM 포텐셜로 계산된 응력과 탄성 계수를 이용하여 매칭 기법을 통하여 비선형 탄성 모델의 계수들을 결정한다. 또한 Cauchy-Born Rule 모델과 분자동역학 전산모사를 통하여 본 연구에서 제안된 비선형 탄성 모델에 대한 검증을 수행한다.
이 글에서는 거시적 모델을 사용하여 전단벽체를 수치모델하는 방법에는 여러가지의 방법이 있으며 각기 그 모델들에는 장점과 단점을 지니고 있음을 보았다. 거시적 모델로 구조물을 해석하는 경우에는 전단벽체의 모델과 그에 맞는 반복이력모델의 선정에 주의하여야 한다. 이는 전단벽체의 파괴양상과 비선형거동 등의 복잡한 거동을 한개의 모델을 가지고 일률적으로 적용하지 못한다는 거시적 모델의 한계점 때문이다. 그러나 아직까지 계산기의 발전과 미시적 모델의 한계점을 고려한다면 구조물 비선형해석시 최선의 선택은 미시적 방법보다는 거시적 방법이라하겠다. 거시적 모델을 사용하여 구조물의 3차원 해석 프로그램을 개발한 예를 보았듯이, 3차원 비선형거동까지 고려한다면 거시적방법이 적당하리라고 판단된다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.21
no.11
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pp.1220-1228
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2010
In this paper, we suggest a scheme to develop an efficient discrete nonlinear model based on polynomial structure for a RF power amplifier(PA). We describe a procedure to extract a discrete nonlinear model such as Taylor series or memory polynomial by sampling the input and output signal of RF PA. The performance of the model is analyzed varying the model parameters such as sample rate, nonlinear order, and memory depth. The results show that the relative error of the model is converged if the parameters are larger than specific values. We suggest an efficient modeling scheme considering complexity of the discrete model depending on the values of the model parameters. Modeling efficiency index(MEI) is defined, and it is used to extract optimum values for the model parameters. The suggested scheme is applied to discrete modeling of various RF PAs with various input signals such as WCDMA, WiBro, etc. The suggested scheme can be applied to the efficient design of digital predistorter for the wideband transmitter.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.9
no.3
s.43
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pp.33-42
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2005
Frequency domain Volterra model is applied to nonlinear parameter identification procedure for dynamic systems modeled by nonlinear function. The frequency domain Volterra kernels, which correspond io linear, quadratic, and cubic transfer functions in lime domain, are incorporated in nonlinear parametric identification procedure. The nonlinear transfer functions, which can be derived from the Volterra series representation of the nonlinear differential equation of the system by Schetzen's method(1980), are directly used for modeling input output relation. The error is defined by the difference between the observed output and the estimated output which is calculated by substituting the observed input to nonlinear frequency domain model. The system parameters are searched by minimizing the error. Volterra model guarantees enough accuracy and convergence and the estimated coefficients have a good agreement with their actual values not only in the linear frequency region but also in the legion where the $2^{nd}\;or\;3^{rd}$ order nonlinearity is dominant.
Sanghun Lim;Jea Pil Heo;Su Whan Sung;Jietae Lee;Friedrich Y. Lee
Korean Chemical Engineering Research
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v.61
no.1
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pp.89-96
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2023
The Wiener-type nonlinear model where a static nonlinear block follows a dynamic linear block is widely used to describe the dynamics of chemical processes. A long process excitation step is typically needed to identify this Wiener-type nonlinear model with two blocks. In order to cope with this disadvantage, an identification method for the Wiener-type nonlinear model that uses only a single-step response is proposed here. The proposed method estimates the response of the dynamic linear sub-block from the initial part of the step response, and then the static nonlinear sub-block is identified. Because the only single-step response is used to identify the Wiener-type nonlinear model, there is great benefit in time and cost for obtaining process response. The performance of the proposed identification method with the single-step response is verified through a representative Wiener-type nonlinear process, a pH titration process, and a liquid level system.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.10
no.2
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pp.94-102
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2000
This paper presents a new FDI scheme based on dynamic fuzzy model(DFM) for the unknown nonlinear
system, which can detect and isolate process faults continuously over all ranges of operating condition. The
dynamic behavior of a nonlinear process is represented by a set of local linear models. The parameters of the
DFM are identified by an on-line methods. The residual vector of the FDI system is consisted of the parameter
deviations from nominal model and the set of grade of membership values indicating the operating condition
of the nonlinear process. The detection and isolation of faults are performed via a neural network classifier
that are learned the relationship between the residual vector and fault type. We apply the proposed FDI scheme
to the FDI system design for a two-tank system and show the usefulness of the proposed scheme.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.13
no.1
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pp.85-90
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2003
This paper presents an adaptive PID control scheme for nonlinear system. TSK(Takagi-Sugeno-Kang) fuzzy model is used to estimate the error of control input, and the parameters of PID controller are adapted using the error. The parameters of TSK fuzzy model also adapted to plant. The proposed algorithm allows designing adaptive PID controller which Is adapted to the uncertainty of nonlinear plant and the change of parameters. The usefulness of the proposed algorithm is also certificated by the several simulations.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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1995.05a
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pp.163-172
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1995
100 MW급 유류연소 드럼형 열병합발전소의 주증기온도 제어를 위한 비선형 process model based control (PMBC)을 개발하고 그 성능을 PID 알고리즘과 비교하였다. 비선형 PMBC에서는 프로세스의 메캐니즘을 비교적 충실히 반영하는 모델이 필요한데, 사용된 모델은 first principle approach를 사용하여 개발된 것으로 제어기 성능 평가와 설계에 적합한 정교한 것이다. 비선형 PMBC는 비선형 피드백, feedforward, decoupling을 제공하고 분산제어에 적합하면서 모델링 오차에 민감하지 않은 장점이 있다. PMBC와 PID 제어의 성능을 부하증가와 연료의 열량변화등의 외란에 비교한 결과, PMBC가 PID에 비하여 속응성, 절대오차 적분치, 제어노력등에서 월등하게 우수한 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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