• 제목/요약/키워드: 유연도 행렬

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붐(Boom)의 탄성을 고려한 해상크레인의 비선형 정적/동적 거동을 위한 수치 해석 (Numerical Analysis for Nonlinear Static and Dynamic Responses of Floating Crane with Elastic Boom)

  • 차주환;박광필;이규열
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.501-509
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    • 2010
  • 해상크레인은 크레인을 탑재한 선박으로서, 조선소에서 대형 블록이나 구조물의 탑재 및 해상 운송 작업에 사용된다. 본 논문에서는 해상크레인과 중량물의 전후 동요(Surge), 상하 동요(Heave), 종 동요(Pitch)에 대한 정적/동적거동을 분석하였다. 이 때, 유연 다물체계 동역학을 적용하여 해상크레인의 붐(boom)을 탄성으로 고려하였으며, 플로팅 프레임(floating frame)과 노드 좌표(nodal coordinates)를 사용하였다. 질량 행렬, 탄성 강성 행렬, 2 차 속도 벡터, 일반화 좌표 방향으로 작용하는 외력 등을 고려하여 모든 운동이 연성된 비선형 운동 방정식을 구성하였다. 외력으로는 비선형 유체정역학 힘, 선형화된 유체동역학 힘, wire rope 힘, 계류력이 고려되었다. 수치 해석을 위해 Hilber-Hughes-Taylor 방법을 비선형 운동방정식에 적용하였다. 정적 거동 분석을 통한 정적 평형 자세를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 결과를 비교하였으며, 수치 해석 방법에 대한 정적/동적 거동 분석 결과를 비교하였다.

IKONOS 영상을 이용한 토지피복분류 기법 분석 (An Analysis of Land Cover Classification Methods Using IKONOS Satellite Image)

  • 강남이;박정기;조기성;유연
    • 대한공간정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.65-71
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    • 2012
  • 최근 고해상도 위성영상은 자연자원이나 환경 관리에 필요로 하는 토지 피복 및 이용 현황자료 등에 유용하게 사용되고 있는 실정이다. 이에 따라 고액의 투자가 필요로 하는 위성영상의 효율성을 높이기 위하여 영상자료의 분석과정이 중요해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 전처리 과정 중 연구대상에 대한 통계값에 대한 계산 및 분석을 수행하였으며, 전통적인 분류 기법인 최대우도 분류 외에도 인공신경망 분류와 SVM 분류에 대하여 설명하고 고해상도 위성영상인 IKONOS영상에 각 분류기법을 적용하여 토지피복분류를 하였으며, 각각의 결과를 오차 행렬을 통해 정확도 분석을 수행하였다. 그 결과 다른 분류 기법에 비해 Support Vector Machines(SVM) 분류 기법이 전체 정확도가 약 86%정도로 가장 우위의 결과물을 도출하였다.

CDI(Composite Drought Index)를 이용한 다변수 가뭄 평가 (Multivariate Drought Assessment Using Composite Drought Index)

  • 유지수;무하마드 와심;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.603-603
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    • 2015
  • 모든 외재적 형식의 가뭄을 모니터링하고 예측 및 평가하기 위해서는 가뭄지수가 필수적 요소로써 이용된다. 일반적으로 가뭄지수는 단일지수(single index), 다중지수(multiple index), 복합지수(composite index)로 분류되며 대부분 강수량, 유출량, 토양 수분량 등과 같은 하나의 변수만을 사용하는 단일지수이다. 가뭄지수는 가뭄평가에 있어서 각각의 장단점이 있다. 하나의 변수를 사용하는 가뭄지수는 계산이 간편하지만 가뭄의 물리적 특성을 정확하게 반영할 수 없기 때문에 신뢰할 수 있는 가뭄평가에 충분하지 않다. CDI(Composite Drought Index)는 PDSI(Palmer Drought Index), ADI(Aggregate Drought Index), SWSI(Surface Water Supply Index)와 같은 다중지수의 개념을 착안하여 고안되었으며, 모든 가뭄 형태(농업적 수문학적 기상학적)와 관련된 강우량, 유출량, 정규식생지수(NDVI)를 변수로써 사용하였다. NDVI는 MODIS(Moderate resolution imaging spectroradiometer)에서 제공하는 16일 간격의 위성자료를 이용하여 계산되었고 이와 시간 스케일을 맞추기 위해 나머지 두 변수 또한 16일 시계열을 사용하였다. CDI는 (1)각 변수들의 시계열을 행렬로 나타내고 (2)이것을 정규화하여 무차원 행렬로 변환한 후 (3)연구 지역의 최고습윤상태(most wet condition) 및 최고건조상태(most dry condition)의 차이값을 기반으로 하여 산정된다. 본 연구에서는 상대적으로 다른 유역에 비해 장기적이고 연속적인 자료를 확보할 수 있으며 농경지와 산림지역 비율이 높은 낙동강 유역을 대상유역으로 설정하였으며, 2001-2013년 기간의 자료를 이용하였다. 그 결과 연구 기간 중 실제 발생했던 가뭄을 반영하는 것을 확인하였다. 또한 CDI는 다양한 변수의 활용으로 가뭄의 물리적 특성의 반영이 가능하며 연구 지역의 기상 조건에 직접적으로 관련된 결과를 나타낸다. 자료의 가용성에 따라 적용범위가 제한적일 수 있으나 입력값으로 사용된 변수와 시계열을 편의와 효율에 따라 유연하게 적용할 수 있다. 따라서 CDI는 농업적, 수문학적, 기상학적 가뭄의 모든 관점을 통합하는 실용적 가뭄지수로써 사용될 수 있는 가능성을 포함하고 있다.

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밀리미터파 대역의 수신 성능을 개선하기 위한 5G 시스템에 대한 연구 (A Study of 5G Systems to Improve Receiver Performance in the mmWave Band)

  • 김명생;김동옥
    • 한국항행학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.362-368
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    • 2024
  • 본 논문에서는 대용량 MIMO에서 하향링크 성능을 향상시키기 위해 전송할 때 방향성 프리코딩 방식과 전방위 프리코딩 방식의 성능을 조사하였다, 전방위 프리코딩은 동기나 제어 신호와 같은 공통 신호를 모든 사용자에게 브로드캐스트하기 위해 사용하였으며, 전방위 프리코딩의 주된 목적은 하향링크에서 전송되는 신호가 모든 방향에서 동일하고 최대 에너지로 방출되도록 프리코딩 행렬을 설계하는 것이다. 본 논문에서는 공간 커버리지 범위를 120도 미만으로 설정할 수 있는 전차원 거대 MIMO를 위한 유연한 전방향 프리코딩 방법을 제안하고, 제안하는 방법의 부호화 행렬을 설계하기 위해 모든 안테나의 전방향성, 등 송신 전력 및 최대 송신 속도의 제약 조건을 두어 안테나 어레이에서 안테나 사이의 거리를 변경하여 안테나 어레이의 공간 커버리지 변경을 고려한 공간 커버리지 측면에서 성능을 측정하였다.

국부 및 혼합 Lagrange 승수법을 이용한 영역분할 기반 유한요소 구조해석 기법 개발 (Development of Finite Element Domain Decomposition Method Using Local and Mixed Lagrange Multipliers)

  • 곽준영;조해성;신상준;올리비에 보쇼
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.469-476
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대규모 구조해석을 위하여 국부(local) 및 전역-국부 혼합(mixed) Lagrange 승수(Lagrange multiplier)를 이용한 새로운 유한요소 영역분할 기법을 제시한다. 제시되는 FETI 알고리즘은 계산 효율성을 향상시키기 위하여 기존의 FETI 기법들에서 사용되어 온 전통적인 Lagrange 승수법과는 달리, 국부 및 전역-국부 혼합 Lagrange 승수를 도입하고 ALF(Augmented Lagrangian Formulation)과의 결합을 유도하여 공유면 문제(interface problem)의 해의 수렴성을 향상 시켰다. 추가적으로, 몇 가지 수치예제 계산을 통해 기존의 FETI-DP 기법과 비교하여 유연도 행렬의 조건수, 계산 시간 그리고 메모리 사용량에 대한 계산결과를 제시하였다.

내용 및 인지 영역을 함께 고려한 평가 데이터 분석을 위한 Q행렬 기반 다차원 문항반응모형의 활용 방안 연구: TIMSS 2019 수학 평가 분석 (A study on the application of M2PL-Q model for analyzing assessment data considering both content and cognitive domains: An analysis of TIMSS 2019 mathematics data)

  • 김래영;황수빈;이슬기;유연주
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.379-400
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 수학 평가 데이터를 내용 및 인지 영역을 함께 고려하여 분석하기 위해, da Silva(2019)가 제시한 Q행렬 기반의 다차원 문항반응모형(M2PL-Q)의 활용 방안을 제시하고, 이를 TIMSS 2019 8학년 수학 평가 데이터에 적용하여 분석한 결과를 제시하는 것이다. 연구 결과 M2PL-Q 모형을 통해 학생의 능력 수준을 내용 영역과 인지 영역에 걸쳐서 추정할 수 있음을 확인하였으며, 각 영역에 대한 능력 수준이 서로 연관되어 있는 양상을 확인하였다. 또한, 문항의 특성을 영역별로 구분하여 추출할 수 있으며, 문항에 따라 내용 영역과 인지 영역이 문제 해결에 미치는 영향이 서로 다를 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 기존의 방법에서는 별도로 분석되던 내용 영역과 인지 영역을 하나의 분석 모형에 포함하여 평가 데이터를 종합적으로 분석하는 방안을 제시했다는 점에서 의의를 지닌다. 각 영역에 대해 추정된 능력 수준을 개별 학생에 대한 진단에 활용하면, 학생이 세부적인 내용 및 인지 영역에서 보이는 강점과 약점을 파악하여 학습을 지원할 수 있을 것으로 기대한다. 또한, 각 평가 문항의 세부적인 특성을 고려하여 평가의 상황과 목적에 따라 적절하게 활용함으로써, 평가의 타당성과 효율성을 높이고 학생의 능력 수준을 보다 효과적으로 진단할 수 있을 것으로 기대한다.

유체-구조물 상호작용을 고려한 면진구조물의 추계학적 응답해석 (Stochastic Analysis of Base-Isolated Pool Structure Considering Fluid-Structure Interaction Effects)

  • 고현무;김재관;박관순;하동호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.463-472
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    • 1994
  • Random 지반운동에 대한 면진수조구조물 응답의 추계학적 해석방법을 연구하였다. 유연한 벽체와 내부유체간의 유체구조물 상호작용은 유체운동의 유한요소 모델링에 의하여 얻어지는 부가질량행렬 형태로 고려되었다. 정상(定常)(Stationary)지반운동으로는 수정된 Clough-Penzien Spectral Model이 사용되었으며, 비정상(非定常)(Nonstationary)지반운동으로는 상기모델에 포락함수를 적용한 모델을 사용하였다. 운동을 지배하는 Lyapunov Covariance Matrix 미분방정식의 해를 구하여 두 종류 면진시스템의 정상응답 및 비정상응답을 해석하였다.

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유연한 기구의 틈새관절 모델링 및 해석방법에 관한 연구 (Dynamic Modeling and Analysis of Flexible Mechanism With Joint Clearance)

  • 홍지수;김호룡
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.3109-3117
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    • 1994
  • To operate a flexible mechanism in high speed its weight must be reduced as far as the structural strength does not decrease too much, but a light-weighted mechanism causes undesirable elastodynamic responses deteriorating the system performance. Besides, clearance within the connections of mechanisms causes rapid wear, increased noise and vibration. Even if the problems described above must be considered in the initial design stage, there has been no effective design process which takes account of the correlation between dynamic characteristics of flexible mechanism and the clearance effect at the joint. In this study, the generalized elastodynamic governing equations which include dynamic characteristics and boundary conditions of flexible mechanism are derived by variational calculus and solved by using FFM theory. To take the clearance effect at joint into account a new dynamic model is presented and also the method of modified stiffness/damping matrix is proposed to activate the dynamic clearance model, which cooperates with the developed governing equation very easily. As the results of this study, the proposed method(modified stiffness/damping matrix) to calculate clearance effect was proved to be superior to the existing one(force reaction method) in solution convergency and calculation performance. Besides this method can be easily adopted to the complex shape joint without calculation of reaction force direction.

진동에서 생기는 동적 하중을 줄이기 위한 능동 최적 제어 (Active Optimal Control Techniques for Suppressing Dynamic Load in Vibration)

  • 김주형;김상섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권10호
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    • pp.749-757
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    • 2002
  • Excessive vibration in flexible structures is a problem encountered in many different fields, causing fatigue of structural components. Passive techniques, though sometimes limited in their capabilities, have been used in the past to attenuate vibrations. Recently active techniques have been developed to enhance vibration control performance beyond that provided by their passive counterparts. Most often, the focus of active control methods has been to suppress structure displacements. In cases where vibration results in structure failures, displacement suppression may not be the best choice of control approaches (it can, in fact, increase dynamic loads which would be even more harmful to supports) . This paper presents two optimal control methods for attenuating steady state vibrations in flexible structures. One method minimizes shaft displacements while another minimizes dynamic reaction forces. The two methods are applied to a model of a typical flexible structure system and their results are compared. It is found that displacement minimization can increase loads, while load minimization decreases loads.

티모센코 보이론을 적용한 크랙을 가진 유체유동 파이프의 동특성에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Behavior of Cracked Pipe Conveying Fluid Using Theory of Timoshenko Beam)

  • 진종태;손인수;윤한익
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.236-243
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    • 2004
  • In this paper a dynamic behavior of a simply supported cracked pipe conveying fluid with the moving mass is presented. Based on the Timoshenko beam theory, the equation of motion can be constructed by using the Lagrange's equation. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments i.e. the crack is modelled as a rotational spring. This flexibility matrix defines the relationship between the displacements and forces across the crack section and is derived by applying fundamental fracture mechanics theory. And the crack is assumed to be in th first mode of fracture. As the depth of the crack and velocity of fluid are increased the mid-span deflection of the pipe conveying fluid with the moving mass is increased. As depth of the crack is increased, the effect of the velocity of the fluid on the mid-span deflection appears more greatly.