• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.37 no.2
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• pp.85-93
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• 2024

In this paper, we propose a method for establishing a state-space equation model for the motion analysis of floating structures subjected to wave loads, by applying system-identification techniques. Traditionally, the motion of floating structures has been analyzed in the time domain by integrating the Cummins equation over time, which utilizes a convolution integral term to account for the effects of the retardation function. State-space equation models have been studied as a way to efficiently solve floating-motion equations in the time domain. The proposed approach outlines a procedure to derive the target transfer function for the load-displacement input/output relationship in the frequency domain and subsequently determine the state-space equation that closely approximates it. To obtain the state-space equation, the method employs the N4SID system-identification method and an optimization approach that treats the coefficients of the numerator and denominator polynomials as design variables. To illustrate the effectiveness of the proposed method, we applied it to the analysis of a single-degree-of-freedom model and the motion of a six-degree-of-freedom barge. Our findings demonstrate that the presented state-space equation model aligns well with the existing analysis results in both the frequency and time domains. Notably, the method ensures computational accuracy in the time-domain analysis while significantly reducing the calculation time.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.496-499
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• 2009

본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 분기이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 분기 좌굴점을 찾기 위한 직접법과 분기경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치, 평면프레임, 3차원 공간프레임의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 실용성을 검증한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1997.04a
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• pp.36-38
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• 1997

본 논문은 gate-level timed circuits의 자동 합성과 검증에 대한 것으로, 동기 회 로는 디자인을 최적화하기 위해 합성 절차가 사용된 동안 설계서에 명시된 시간 정보에 속 한 비동기 회로의 일부로서 이 시스템은 열거된 일반적인 회로 작용과 시간의 요구 조건에 대해 설계를 해석한다. 이 설계는 영향을 미치는 상태 공간을 구하기 위해 정확하고 효과적 인 시간 해석 알고리즘을 사용해 해석할 수 있는 그래픽 표현으로 자동적으로 변환된다. 이 상태공간으로부터 합성 절차는 standard-cells과 gate-arrays와 같은 반 주문형 반도체로 매핑을 용이하게 하기 위해 기본 게이트만을 사용해 어려움을 해결하는 시간에 대한 회로 유도된다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.13 no.6
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• pp.510-520
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• 1988

In this paper, the output error variance due to the differential vcariation of the state-space coefficient [ABCD], which is the coefficient quentization error, is normalized on the variance for cases that infinite wordlength state-space digital filter is realized by the finite one. That is, defining S as the statistical sensitivity and extending controllability gramian, observability gramian, and 2nd order mode analysis method to the state space digital filter, we synthesize the realization structure with the minimum statistical sensitivity and prove the effecency of the minimum statistical sensitivity structure synthesis by the simulation.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.4
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• pp.307-314
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• 2009

The present paper briefly describes the space frame element and the fundamental strategies in computational elastic bifurcation theory of geometrically nonlinear, single load parameter conservative elastic spatial structures. A method for large deformation(rotation) analysis of space frame is based on an eulerian formulation, which takes into consideration the effects of large joint translations and rotations with finite deformation(rotation). The local member force-deformation relationships are based on the beam-column approach, and the change in member chord lengths caused by axial strain and flexural bowing are taken into account. and the derived geometric stiffness matrix is unsymmetric because of the fact that finite rotations are not commutative under addition. To detect the singular point such as bifurcation point, an iterative pin-pointing algorithm is proposed. And the path switching mode for bifurcation path is based on the non-negative eigen-value and it's corresponding eigen-vector. Some numerical examples for bifurcation analysis are carried out for a plane frame, plane circular arch and space dome structures are described.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.5 no.2
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• pp.109-124
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• 1993

본 연구의 목표는 임의의 3차원 사출성형 금형 공간내에서 단섬유 강화 플라스틱의 충전 공정에서의 과도기적 섬유방향성을 예측하는 수치해석 프로그램의 개발에 있다. Hele-Shaw 방정식에 단섬유에 의해서 추가된 응력을 고려한 Dinh-Armstrong의 모델을 도 입함으로써 새로운 충전과정의 압력 지배 방정식이 유도되었다. 새로운 압력지배 방정식은 단섬유에 의한 응력 때문에 몇 개의 새로운 항들을 포함하고 있다. 충전 과정의 해석은 새 로운 압력지배방정식과 에너지 방정식을 유한효소법과 유한 차분법을 이용하여 풀고 동시에 배향텐서(roientation tensor)의 변화 방정식을 4차 Runge-Kutta 방법을 이용하여 풀었다. 단섬유 배향 텐서를 텐서의 변환 법칙을 이용하여 임의의 3차원 금형 공간내의 모든유한요 소의 중심에서 두께방향의 모든유한 차분 격자를 따라 계산하였다. 이러한 방법으로 임의의 3차원 사출성형 금형 공간내에서 비등온 충전유동과 과도기적 3차원 섬유배향상태를 서로의 상호작용을 고려하여 수치 모사하여 다양한 유동 형태에 따른 단섬유 배향 상태의 변화에 대하여 알아보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1151-1152
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• 2011

본 논문에서는 부스트-플라이백(Integrated Boost-Flyback Converter, IBFC) 직렬 연결 구조 컨버터의 동작 특성 해석 및 정확한 제어기 설계를 위한 개선된 모델링 방법을 제시한다. 주 스위치에 의해 IBFC의 부스트, 플라이백 컨버터가 서로 다른 도통 모드로 동시에 동작 하기 때문에 2대 컨버터의 모델링과 회로 해석을 위한 이론적인 모델링 접근방법과 수학적인 계산과정이 복잡하다. 따라서 IBFC를 등가 전류 소스를 포함한 부스트, 플라이백 컨버터로 각각 나누어 상태 공간 평균화 방법을 이용하여 회로 방정식을 독립적으로 유도한 후, 이 회로 방정식을 종합하여 IBFC의 완전한 상태 공간 방정식을 얻을 수 있다. 제안된 방법은 IBFC의 복잡한 모델링을 간단하게 해 주며, 수학적인 계산 과정도 간소화 시킬 수 있는 장점이 있다. 이를 바탕으로 정상 상태 해석 및 높은 출력 전압 추종 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션과 실험 결과를 제시하여 제안된 방법의 유효함을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1998.11a
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• pp.109-113
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• 1998

본 연구에서는 전기전도도, 온도, 유속 검층을 이용하여 시추공내의 유동성 단열구조를 확인하고 각 유동성 단열구조를 통한 시추공간의 수리적 연결관계를 해석하였다. 검층은 자연상태와 인근 시추공으로부터의 양수에 의한 부정류상태에서 각각 실시되었다. 자연상태에서는 지하수 유동이 매우 느려 유동성 단열구조가 쉽게 인지되지 않으나, 부정류 상태에서는 각 시추공간의 수리적 연결성을 보여준다. 각 시추공별 검층에서 나타나는 유동성 단열구조는 모두 일치하지 않으며, 특히 부정류 상태에서의 유속 검층에서는 타 검층에서 인지된 유동성 단열구조중 일부만이 시추공간에 서로 수리적으로 연결되어 있음을 보여준다.

• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.7 no.4
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• pp.427-436
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• 2006

State-space method for the analysis of the dynamic characteristics of a body motion is set up as mathematical tool for the solution of differential equation by computer. Representation of a system is described as a simple form of matrix calculation and unique form of model is available for the linear or nonlinear, time variant or time invariant, mono variable or multi variable system etc. For the analysis of state-space method a complicated vector calculation is required, but this analysis can be simplified with the specific functions of a software package. Recently as the Graphical User Interface softwares are well-developed, then it is very simplified to execute the simulation of the dynamic characteristics for the state-space model with the interactive graphics treatment. The purpose of this study is to developed the simulator for the educational analysis of the dynamic characteristics of body motion, and for the analysis of the longitudinal dynamic characteristics of an aircraft that is primarily to design the simulator for the analysis of the transient response of an aircraft longitudinal stability.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.1
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• pp.54-62
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• 2000

본 논문은 Vernier 모드에서 운전하는 2-모듈 TCSC로 구성된 전력송전시스템의 특성 해석을 위하여 싸이리스터 점호각 계산을 푸리에 공간에서 수행한다. 이를 위하여 싸이리스터 스위칭 함수를 이용하여 TCSC 리액터 전류에 관한 연립방정식을 구하였다. TCSC 모듈의 등가 임피던스가 전력송전 시스템이 요구하는 특정값을 갖게 하는 싸이리스터 점호각을 수치해석 방법을 사용하여 구하고, TCSC 전력송전시스템의 정상상태 특성을 해석하였다. 또한 EMTP 시뮬레이션을 수행하여 푸리에 공간에서의 점호각 계산의 타당성을 시평면상에서 검증하였다.