• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.13 no.4 s.35
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• pp.10-18
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• 1999

본 논문에서는 대형구조물의 해석에 있어서 부분구조합성법과 섭동법을 이용하여 복잡한 비선형시스템의 해석방법을 제안하였다. 해석방법은 전체시스템을 먼저 몇 개의 분계로 분할한다. 각 분계의 운동방정식에 비선형항이 존재하여도 전체시스템의 지배적 진동모드는 선형모드라는 가정하에 이 시스템의 각 분계를 모드좌표로 변환한다. 이때, 비선형항은 근사적으로 변환한다. 그리고 섭동법을 이용하여 각 분계의 모드좌표방정식은 섭동좌수별로 정식화되어 순차적으로 구해진다. 비선형의 감도는 비선형계수로 정의되고, 그에 상응하는 강성에 의해 구해진다. 제안된 해석방법으로 비선형회전체, 비선형 베어링-페데스탈로 구성된 대형시계구조물의 진동을 해석하였다. 해석방법의 유효성을 평가하기 위해 응답의 정도와 계산소요시간을 유한요소법의 결과와 비교 분석하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.6 no.6
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• pp.55-64
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• 2002

For nonlinear analysis of sloshing of fluid in rectangular tanks, a new method using the perturbation approach is presented. The results by presented method show good agreement with results in previous study. The importance of nonlinear sloshing analysis is demonstrated by comparing nonlinear behaviors of sloshing in broad and tall tanks with different site conditions. In general, the results by nonlinear analysis are greater than those by linear analysis. Specially, the nonlinear behavior is significant in softer soil site and broad tank. Therefore, nonlinear behavior analysis has to be considered in the design of large liquid storage tanks.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.22 no.9
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• pp.879-888
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• 2012

This study aims to apply multistage homotopy perturbation method(MHPM) to space truss composed of discrete members to obtain a semi-analytical solution. For the purpose of this research, a nonlinear governing equation of the structures is formulated in consideration of geometrical nonlinearity, and homotopy equation is derived. The result of carrying out dynamic analysis on a simple model is compared to a numerical method of 4th order Runge-Kutta method(RK4), and the dynamic response by MHPM concurs with the numerical result. Besides, the displacement response and attractor in the phase space is able to delineate dynamic snapping properties under step excitations and the responses of damped system are reflected well the reduction effect of the displacement.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.04a
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• pp.370-375
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• 1996

부분구조합성법의 하나인 구분모드합성법을 이용하여, 비선형 진동해석을 행하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 비선형 운동방정식에 섭동법을 이용하여 미소변동량에 관하여 정리한 각 차수의 운동방정식에 구분모드합성법을 적용하였다. 여기서 1차의 운동방정식의 외력항은 0차의 변위로 표현하는 것에 의해 각차의 운동방정식을 풀었다. 또한, 제안한 방법을 이용하여 문형구조모델의 비선형 강제진동 시각역응답을 구하고, 그 계산결과에 관해서 검토했다. 그 결과, 본 해석방법을 특히 감쇠가 없는 경우에 있어서 비선형이 실현되고 있는 것이 확인되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.6
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• pp.55-64
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• 2001

Industrial machines are sometimes exposed to the danger of earthquake. In the design of a mechanical system, this factor should be accounted for from the viewpoint of reliability to analyze a complex nonlinear structure system under random excitation is proposed. First, the actual random excitation, such as earthquake, is approximated to the corresponding Gaussian process for the statistical analysis. The modal equations of overall system are expanded sequentially. Then, the perturbed equations are synthesized into the overall system and solved in probabilistic way. Several statistical properties of a random process that are of interest in random vibration are evaluated in each substructure. Comparing with the results of the numerical simulation proved the efficiency of the proposed method.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.205-205
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• 2022

본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 2003.08a
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• pp.53-57
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• 2003

불규칙파를 사용하여 설계 자료로 이용하기 위해서는 설계해역에서 불규칙파의 파랑변형을 예측할 수 있는 수치모형의 개발이 선행되어야 한다. 비선형 불규칙파의 거동을 해석할 수 있는 Boussinesq 방정식은 상대파고인 $\alpha$/h($\alpha$는 수면의 진폭, h는 수심임)를 비선형의 매개변수로 하고 상대수심인 kh(k는 파수임)를 분산성의 매개변수로 하여 섭동법을 사용하여 유도된다. Boussinesq 식은 수심이 일정한 경우에 Boussinesq(1872)가 비선형 항을 O($\alpha$/h,(kh)$^2$)까지 포함하여 처음으로 개발하였고 수심의 변화가 완만한 경우에 Peregrine(1967)이 개발하였다. (중략)

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.209-218
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• 1995

Nonlinear interaction between directional wave components is theoretically analyzed in deep water. The perturbed solution for an irregular wave is derived accurate up to the third order of the wave steepness and it is shown that the wave characteristics are modulated due to the nonlinear interaction. The convergence rate of the perturbed solution depends on not only wave steepness but also wavelength ratio between wave components. The long-wave component of the perturbed solution converges rapidly. while the short-wave solution converges slowly or diverges. The short wave properties in a broad-band wave spectrum cannot accurately be obtained by the conventional wave-mode method because it fails to properly describe the modulation of short-wave frequency caused by the nonlinear interaction with much longer wave.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.3
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• pp.31-38
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• 2003

In the present work, a nonlinear inverse perturbation method which has been used in the structural optimization, is adopted so as to identify the structural damages. Unlike the structural optimization, a larger number of constrained equations than the number of unknown parameters are often required detect structural damage. Therefore, nonlinear least squares method is utilized to solve the problem. Because only a limited number of sensors are available I real situation of damage detection, the determination of sensor location becomes one of the most important issues. Hence, this work concentrates on the issue of sensor placement in the framework of nonlinear inverse perturbation method, and the performances of various methodologies concerning to sensor placement are compared with each other. The comparisons show tat the successive elimination method gets good performance for sensor placement. From the several numerical studies, it is confirmed that the inverse perturbation method, combined with the successive elimination method, is very promising in structural damage detection.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.14 no.3
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• pp.316-323
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• 2004

This paper deals with an $H_{\infty}$ output feedback controller design for singularly perturbed T-S fuzzy systems. It is shown that the $H_{\infty}$ norm of the singularly perturbed T-S fuzzy system is less than ${\gamma}$ for a sufficiently small ${\varepsilon}$>0 if the $H_{\infty}$ norms of both the slow and fast subsystem are less than ${\gamma}$. Using this fact, we develop a linear matrix inequality based design method which is independent of the singular perturbation parameter ${\varepsilon}$. A numerical example is provided to demonstrate the efficacy of the proposed design method.