• Title/Summary/Keyword: 오차 역학

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An Automatic Time Stepping Algorithm Using a Prior Error Estimator in Structural Dynamics (구조동역학 문제에서 전단계 오차추정치를 이용한 자동시간간격 조정 알고리듬)

  • 조은형;정진태
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.6
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    • pp.1240-1246
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    • 1999
  • A prior error estimator which is solving structural dynamic problems and which is based on the generalized-method, is developed. Since the proposed error estimator is computed with only previous information, the time step size can be adaptively selected without the feedback mechanism. This paper shows that the automatic time stepping algorithm using the error estimator performs an efficient time integration. To verify its efficiency, several examples are numerically investigated.

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복합재료 미시역학적 전산모형의 혼합 법칙을 통한 검증

  • Yang, Ye-Ji;Son, Myeong-Jin;Cheon, Jae-Hui;Sin, Ui-Seop
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2017.03a
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    • pp.236-240
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    • 2017
  • 다양한 분야에서 복합재료의 중요성이 강조되면서 각각의 재료 특성에 따른 물성을 미시역학적으로 구하는 것에 대한 다양한 방법이 제시되고 있다. 본 논문에서는 5개의 혼합 법칙을 선정하여 전산구조해석을 통한 유한요소해석을 비교 검증한다. 그 과정에서 산출된 결과를 통하여 복합재료의 탄성거동의 오차가 1% 미만인 것을 확인하였고, 프로그램의 해석이 적절하다는 것을 검증하였다. 또한 프로그램과 가장 유사한 혼합 법칙이 무엇인지 확인하고, 체적 비에 따른 오차를 비교하여 가장 적합한 체적 비를 선정하였다.

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Quantitative Kinetic Energy Estimated from Disdrometer Signal (우적 크기 탐지기 신호로 산출한 정량적 운동에너지)

  • Moraes, Macia C. da S.;Sampaio, Elsa;Tenorio, Ricardo S.;Yoon, Hong-Joo;Kwon, Byung-Hyuk
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.15 no.1
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    • pp.153-160
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    • 2020
  • The kinetic energy of the rain drops was predicted in a relation between the rain rate and rain quantity, derived directly from the rain drop size distribution (DSD), which had been measured by a disdrometer located in the eastern state of Alagoas-Brazil. The equation in the form of exponential form suppressed the effects of large drops at low rainfall intensity observed at the beginning and end of the rainfall. The kinetic energy of the raindrop was underestimated in almost rain intensity ranges and was considered acceptable by the performance indicators such as coefficient of determination, average absolute error, percent relative error, mean absolute error, root mean square error, Willmott's concordance index and confidence index.

닮은 궤도함수 분석을 통한 계산근사

  • Jang, Junyoung;U, Min-U;Sin, Seok-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.211-224
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    • 2014
  • 금속을 포함한 분자에 대한 양자계산은 정확하고 일관된 결과를 얻기가 힘들 뿐만 아니라 상당한 컴퓨터 자원을 소비하며 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 복잡한 양자계산의 근사를 위한 방법으로 본래 정성적인 구조 예측에 사용되는 닮은 궤도함수분석(Isolobal Analysis)을 정량적인 측면에서 접근해보고, 이를 통해 닮은 궤도(Isolobal) 구조를 가지고 있는 단위들(radical 등)에 대해서 계산을 근사할 수 있는 방법에 대해 논의한다. $CH_3$, $CH_2$와 닮은 궤도 구조를 가진 전형 원소를 중심으로 하는 분자들에 대해 가장 기초적인 근사계산인 Hartree-Fock 양자계산을 수행하였다. $(CUH_5){_2}^{2-}$를 표적으로 결합 구조를 예측하기 위한 경향성을 계산한 결합 성질로부터 파악한다. 분석 결과 동일한 주기에 대해서는 원자반지름(Atomic radii)에 대해 조화 형태의 결합에너지가 얻어졌으며, 동일한 족에 대해서는 좋은 근사가 되지 않았다. 파악된 경향성을 바탕으로 금속의 결합을 근사한 에너지에 대해서는 -1054.1875 kJ/mol로 비교적 큰 오차를 보였으나, 오차 항에 대한 분석이 가능해 추가적인 계들에 대한 계산으로 근사를 교정할 수 있을 것으로 보인다.

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Error Estimation and Adaptive Time Stepping Procedure for Structural Dynamics (구조동역학에서의 오차 추정과 시간간격 제어 알고리즘)

  • 장인식
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.190-200
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    • 1996
  • Step-by-step time integration methods are widely used for solving structural dynamics problem. One difficult yet critical choice an analyst must make is to decide an appropriate time step size. The choice of time step size has a significant effect on solution accuracy and computational expense. The objective of this research is to derive error estimate for newly developed time integration method and develop automatic time step size control algorithm for structural dynamics. A formula for computing error tolerance is derived based on desired period resolution. An automatic time step size control strategy is proposed based on a normalized local error estimate for the generalized-α method. Numerical examples demonstrate the developed strategy satisfies general design criteria for time step size control algorithm for dynamic problem.

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Predicting water temperature and water quality in a reservoir using a hybrid of mechanistic model and deep learning model (역학적 모델과 딥러닝 모델을 결합한 저수지 수온 및 수질 예측)

  • Sung Jin Kim;Se Woong Chung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.150-150
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    • 2023
  • 기작기반의 역학적 모델과 자료기반의 딥러닝 모델은 수질예측에 다양하게 적용되고 있으나, 각각의 모델은 고유한 구조와 가정으로 인해 장·단점을 가지고 있다. 특히, 딥러닝 모델은 우수한 예측 성능에도 불구하고 훈련자료가 부족한 경우 오차와 과적합에 따른 분산(variance) 문제를 야기하며, 기작기반 모델과 달리 물리법칙이 결여된 예측 결과를 생산할 수 있다. 본 연구의 목적은 주요 상수원인 댐 저수지를 대상으로 수심별 수온과 탁도를 예측하기 위해 기작기반과 자료기반 모델의 장점을 융합한 PGDL(Process-Guided Deep Learninig) 모델을 개발하고, 물리적 법칙 만족도와 예측 성능을 평가하는데 있다. PGDL 모델 개발에 사용된 기작기반 및 자료기반 모델은 각각 CE-QUAL-W2와 순환 신경망 딥러닝 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델이다. 각 모델은 2020년 1월부터 12월까지 소양강댐 댐 앞의 K-water 자동측정망 지점에서 실측한 수온과 탁도 자료를 이용하여 각각 보정하고 훈련하였다. 수온 및 탁도 예측을 위한 PGDL 모델의 주요 알고리즘은 LSTM 모델의 목적함수(또는 손실함수)에 실측값과 예측값의 오차항 이외에 역학적 모델의 에너지 및 질량 수지 항을 제약 조건에 추가하여 예측결과가 물리적 보존법칙을 만족하지 않는 경우 penalty를 부가하여 매개변수를 최적화시켰다. 또한, 자료 부족에 따른 LSTM 모델의 예측성능 저하 문제를 극복하기 위해 보정되지 않은 역학적 모델의 모의 결과를 모델의 훈련자료로 사용하는 pre-training 기법을 활용하여 실측자료 비율에 따른 모델의 예측성능을 평가하였다. 연구결과, PGDL 모델은 저수지 수온과 탁도 예측에 있어서 경계조건을 통한 에너지와 질량 변화와 저수지 내 수온 및 탁도 증감에 따른 공간적 에너지와 질량 변화의 일치도에 있어서 LSTM보다 우수하였다. 또한 역학적 모델 결과를 LSTM 모델의 훈련자료의 일부로 사용한 PGDL 모델은 적은 양의 실측자료를 사용하여도 CE-QUAL-W2와 LSTM 보다 우수한 예측 성능을 보였다. 연구결과는 다차원의 역학적 수리수질 모델과 자료기반 딥러닝 모델의 장점을 결합한 새로운 모델링 기술의 적용 가능성을 보여주며, 자료기반 모델의 훈련자료 부족에 따른 예측 성능 저하 문제를 극복하기 위해 역학적 모델이 유용하게 활용될 수 있음을 시사한다.

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Statistical Analysis of Resistance of Reinforced Concrete Members (철근콘크리트 부재강도의 확률적 특성 분석)

  • 김상효;배규웅;박흥석
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.3 no.4
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    • pp.117-123
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    • 1991
  • It is widely recognized that the strengths of reinforced concrete members have random characteristics due to the variability of the mechanical properties of concrete and steel, the dimensional error as well as incorrect placement of reinforcing bars. Statistical models of the variabilities of strengths of reinforced concrete members, therefore, need to be developed to evaluate the safety level implied in current practices. Based on the probabilistic models of basic factors affecting the R.C. member strengths, in this study, the probabilistic characteristics of member resistance have been studied through Monte Carlo simulation.

Experimental Evaluation of the Effect of the Mixing Design Factors of the Cementitious Composite for 3D Printer on the Printing Quality (3D 프린터용 시멘트 복합체의 배합요인에 따른 출력 품질의 실험적 평가)

  • Seo, Ji-Seok;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.1
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    • pp.89-96
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    • 2022
  • In this paper, to evaluate the output quality of the cementitious composite mixture for printing with the ME method for construction 3D printer, visual inspection of the output appearance and the dimensional error rate, compressive strength and flexural strength of the output were measured. As a result of the test, the mixing design with excellent output appearance was P1-2, P1-4, P2-5, P2-6, and the mixing design with good output appearance was P0-1, P1-1, P1-3, P1-6, P1-7 and P2-4. Of these mixing designs, P0-1 and P2-6 had the lowest dimensional error rates As a result of evaluating the compressive strength and flexural strength of the various mixing designs, the Mixing design with excellent output designs showed good mechnical properties. However, mixing designs with excellent mechanical properties does not necessarily have excellent output quality. Therefore, in order to accurately evaluate the output quality, it is judged that visual inspection and dimensional error rate inspection should be performed first, and then the mechanical characteristics should be reviewed.

소형 활주선의 CFD 수치해석 기법 연구

  • Im, Jun-Taek;Seo, Gwang-Cheol;Park, Geun-Hong;Kim, Sang-Won
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.216-217
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    • 2018
  • 소형 활주선의 경우, 대형 저속선 대비 항주자세의 변화가 크기 때문에 CFD 해석시 저항성능과 운동성능 결과에 오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 Warped 2 선형을 대상으로 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+ v9.04를 사용한 CFD해석을 수행하여, 이를 모형시험 결과와 비교하여 오차를 확인하였고, 또한 오차의 원인을 분석했을 때, 선체 하부의 Numerical ventilation 현상과 Spray 영역에 문제가 있다고 판단하였다. 추후 연구에서는 오차 해결 방법으로 VOF Phase replacement 기법과 Spray 영역에 대한 격자 최적화 방법을 연구하고자 한다.

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Tests of Characteristics of Wind Sensors for Multicopter Drone Uses (멀티콥터 드론 적용을 위한 바람 센서의 특성 실험)

  • Jin, Jaehyun
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.99-104
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    • 2021
  • The characteristics of wind sensors were experimentally analyzed and compared for purposes of application in multicopter type drones. For rotating wind sensors, the dynamics effect causes measurement errors, while manufacturing errors and signal processing errors were found to constitute significant errors in ultrasonic sensors. In the ultrasonic sensor, the errors decrease as the distance of the transducer increases. These characteristics were experimentally confirmed, and it was established that ultrasonic sensors capable of outputting voltage or data of 10 Hz or more are suitable for use in multicopters.