• 제목/요약/키워드: 섭동법

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부분구조합성법을 이용한 기계구조물의 비선형진동해석 (Non-Linear Vibration Analysis of Mechanical Structures Using Component Mode Synthesis)

  • 김진욱;티.이와츠보;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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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.

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지진하중을 받는 비선헝 추계적 시스템의 불규칙진동해석 (Random Vibration Analysis of Nonlinear Stochastic System under Earthquake Using Statistical Method)

  • Moon, Byung-Young;Kang, Gyung-Ju;Kang, Beom-Soo
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.55-64
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비선형 추계적 구조시스템의 지진에 대한 동적응답 해석방법을 제안하였다. 부분구조합성법에 기초한 섭동법을 응용하여 지진외력에 의한 불규칙진동의 시간응답과 주파수응답 해석과정을 정식화하였다. 이 방법에서는 대형 .동적 시스템의 지배방정식인 비선형 미분방정식을 몇 개의 비선형 모달방정식으로 근사 변환한다. 각 분계는 비선형 복원력항을 모드좌표로 근사변환함으로써 선형화하여 합성되어진다. 모드좌표에서 섭동법을 이용하여 비선형 운동방정식의 불규칙 진동에 대한 해를 구함으로 해석과정이 축소되어진다. 제안된 방법의 적합성과 유효성을 평가하기 위하여 비선형성을 가진 기계구조 시스템을 해석하였다. 이 해석결과는 불규칙 진동 응답을 해석하는데 유효한 접근방법으로 판단되며 내진 설계에 기여할 것으로 예상된다.

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불규칙 경계면에 대한 중저주파수 간섭 반사 계수 유도 (Derivation of Coherent Reflection Coefficient at Mid and Low Frequency for a Rough Surface)

  • 추영민;성우제;변성훈;김시문
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.174-186
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    • 2009
  • 경계면이 존재하는 해양에서의 수중 음파 전달 모델링 시 일반적으로 평평한 경계면을 가정하고 Rayleigh가 제안했던 반사계수를 이용해 반사파를 계산할 수 있다. 하지만 해수면이나 해저면과 같은 실제 해양의 경계면은 불규칙적인 거칠기를 가진다. 이러한 경계면에서의 반사 손실은 실험식이나 산란 이론에 기반한 간섭 반사 계수를 계산하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 섭동 이론, Kirchhoff 근사법, 작은 가지 근사법과 같은 산란 이론을 이용하여 유체-유체 경계면에 대한 간섭 반사 계수를 각각 유도한다. 이를 이용하여 임의의 거칠기를 가지는 해수면과 해저면에 대한 각 산란 이론의 간섭 반사계수를 계산하며, 이 결과를 Rayleigh 반사 계수와 비교하여 경계면의 거칠기에 따른 반사 손실을 분석한다. 또한, 섭동 이론과 Kirchhoff 근사법의 결과를 일반적으로 적용 범위가 넓은 작은 기울기 근사법의 결과와 비교하여 각 이론의 유효범위에 대해 고찰한다.

확률 유한요소 이차섭동법을 사용한 구조물 최적설계 (Structural Optimization Using Stochastic Finite Element Second-Order Perturbation Method)

  • 임오강;이병우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권8호
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    • pp.1822-1831
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    • 1995
  • A general formulation of the design optimization problem with the random parameters is presented here. The formulation is based on the stochastic finite element second-order perturbation method ; it takes into full account of the stress and displacement constraints together with the rates of change of the random variables. A method of direct differentiation for calculating the sensitivity coefficients in regard to the governing equation and the second-order perturbed equation is derived. A gradient-based nonlinear programming technique is used to solve the problem. The numerical results are specifically noted, where the stiffness parameter and external load are treated as random variables.

섭동법을 이용한 30% U 형 공기윤활 슬라이더 베어링의 동특성 해석 (An Analysis of Dynamic Characteristics of 3o% U Slider-Air Bearings by Using Perturbation Method)

  • 강태식;정태건;최동훈
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1999년도 제29회 춘계학술대회
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    • pp.291-296
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    • 1999
  • This study presents a method for determining stiffness and damping coefficients of 30% U slider-air bearings by using perturbation method, and shows that this method is more accurate than steady state method according to the comparison of those with the modal analysis method. Through a generalized lubrication equation, which based on linealized Boltzmann equation, the static and dynamic pressure distributions are calculated by finite volume method.

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주기적으로 불균일한 원형막대에서 전파하는 비틂 탄성파 (Torsional Elastic Waves Propagating in a Periodically-Nonuniform Circular Rod)

  • 김진오
    • 한국음향학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.79-84
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    • 1998
  • 본 논문은 길이방향으로 조화함수 형태로 변화하는 단면적을 가진 원형단면의 탄성 막대에서 전파하는 비틂 탄성파의 전파속도에 대한 이론적 및 실험적 결과를 제시한다. 주 기적인 미소한 반경 변화를 섭동법에 의해 다루어 전파속도의 이론적 근사해를 구하였다. 그결과 전파속도는 반경 변화 폭의 제곱에 비례하는 양 만큼 감소하는 경향이 나타났다. 이 론적 경향을 검증하기 위한 실험은 자왜현상으로 비틂파를 전파시키고 나사면을 가진 탄성 도파관에서 전파속도를 측정하는 방법으로 행하였다.

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임의의 수심 변화에 적용되는 확장형 Boussinesq 방정식 개발 (Development of Extended Boussinesq Equations over an Arbitrary Bottom Topography)

  • 이창훈
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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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)

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봉의 비틀림 고유진동에 대한 인접 점성유체의 영향

  • 김진오;전한용
    • 소음진동
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    • 제10권1호
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    • pp.168-173
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    • 2000
  • This paper deals with the theoretical study on the effect of the viscosity of an adjacent viscous fluid on the characteristics of the torsional vibration of a rod with fixed-free boundary conditions. Expressions for the natural frequency and damping factor have been obtained as functions of the viscosity of the fluid by exact and asymptotic analyses. The results provide quantitative information of the natural frequency reduction and damping rate affected by the fluid viscosity.

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시계열 섭동 모델링 알고리즘 : 운전자 프로그래밍과 양자역학 섭동이론의 통합 (Time Series Perturbation Modeling Algorithm : Combination of Genetic Programming and Quantum Mechanical Perturbation Theory)

  • 이금용
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권3호
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    • pp.277-286
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    • 2002
  • 양자역학 섭동이론과 유전자프로그래밍(GP) 기법을 접목시킴으로써 실세계(Real-world)에서 발생하는 카오스 시계열에 대하여 수학모델을 구축, 예측하기 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. 시계열 분석과 양자역학 파동방정식의 해를 구하는 섭동이론과의 절차적 유사성을 논하고, 이것을 GP로 구현하는 전형적 접근방안을 제시한다. 함수집합(Function Set)으로서 직교함수(Orthogonal Functions)를 이용하고 병렬 집단을 사용하는 GP를 이용하여 원 시계열에 대한 초기 수학모델을 구하고, 원 시계열 데이터로부터 모델의 평가값을 뺀 나머지로 구성되는 잔여 시계열에 대하여 다시 GP를 적용하는 과정을 일정한 종료조건이 충족될 때가지 반복함으로써 실세계 카오스 시계열에 대한 정확성 높은 수학모델을 구축하는데 성공하였다. 타 방법론과의 비교와 향후 해결과제에 대하여도 소개한다.

얕은 정현형 아치의 불안정 거동에 관한 연구(1) : 형상특성에 따른 정적좌굴의 분류 (The Instability Behavior of Shallow Sinusoidal Arches(1) : Classification of Static Buckling According to Shape Characteristics)

  • 김승덕;박지윤;권택진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.407-415
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    • 1999
  • 쉘형 구조물의 불안정 현상은 크게 뜀좌굴과 분기좌굴로 분류할 수 있다. 이들은 구조물의 형상특성, 특히 형상 초기불완전에 대해 매우 민감하게 반응한다. 본 연구에서는, 형상 초기불완전을 가진 쉘형 구조물의 불안정 거동을 파악하기 위해 양단이 힌지로 고정된 얕은 정현형 아치의 평형경로를 조사한다. 비선형 방정식을 얻기 위해 Galerkin법을 이용하였으며, 증분형 방정식으로의 변환은 섭동법을 이용하였다.

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