• 제목/요약/키워드: 적합직교모드

검색결과 20건 처리시간 0.028초

적합직교모드를 이용한 동적모드 AFM 의 비선형 모델링 (Nonlinear Modeling of Dynamic AFM Using Proper Orthogonal Modes)

  • 홍상혁;이수일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.379-382
    • /
    • 2007
  • The proper orthogonal decomposition(POD) is used to the modal analysis of microcantilever of dynamic mode atomic force microscopy(AFM). The proper orthogonal modes(POM) are extracted from vibrating signals of microcantilever when it resonates and taps the sample. The POMs resemble the linear normal modes(LNM) of cantilever vibrating at each resonance frequency. Some of POMs in tapping microcantilever show quite different shapes from the POMs of the resonating microcantilever. Also this POMs can be applied to model for the complex nonlinear behavior of the dynamic mode AFM microcantilevers.

  • PDF

동적모드 AFM 마이크로캔틸레버의 적합직교모드 해석 (Proper Orthogonal Mode Analysis of AFM Microcantilevers in Dynamic Mode)

  • 조홍모;이수일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.606-611
    • /
    • 2007
  • Proper orthogonal decomposition (POD) is a method for extracting bases for modal decomposition from the ensemble of dynamic signals. Using the POD method, we analyzed the proper orthogonal modes (POMs) of AFM microcantilevers in dynamic mode operations such as Tapping Mode. The POMs and POVs (proper orthogonal values) were computed through MATLAB simulation for the 5-mode model of the microcantilever. We found that the POV portion of the higher POMs of the tapping microcanilever slightly increased in comparison with no tapping. This implies that the modal energy in the fundamental mode can be transferred to the higher modes during tapping.

  • PDF

동적모드 AFM 마이크로캔틸레버의 적합직교모드 추출 (Proper Orthogonal Mode Extraction of AFM Microcantilevers in Dynamic Mode)

  • 조홍모;홍상혁;권원태;이수일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.264-268
    • /
    • 2007
  • Proper orthogonal decomposition(POD) is a method for extracting bases for modal decomposition from the ensemble of signals. We verified the connection of the proper orthogonal modes(POMs) and the linear normal modes(LNMs) through MATLAB simulation for the simple cantilever and AFM microcantilever models. Using the POMs, we can analyze and model effectively the dynamic mode of AFM microcantievers.

  • PDF

유전자 알고리즘을 이용한 구조계수추정 목적의 최적 계측점 선정 (Optimal Sensor Placement for Structural Parameter Estimation Using Genetic Algorithm)

  • 방은영
    • 한국방재학회 논문집
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.9-16
    • /
    • 2010
  • 구조물 상시모니터링에서 센서위치 최적화는 모니터링 결과에 중요한 영향을 준다. 따라서 본 논문은 구조계수 또는 손상도를 추정하기 위한 목적으로 동특성 자료를 계측하고자 할 때, 충분한 정보를 획득할 수 있는 최적의 계측점을 선정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 유전자 알고리즘을 계측점 선정을 위한 최적화 기법으로 사용하는 것이다. 유전자 알고리즘의 핵심인 적합도함수를 구조계수에 의한 모드벡터의 민감도와 모드벡터의 직교성을 고려할 수 있도록 구성하였다. 간단한 타워 구조물에 대한 예제 해석을 통해 제안된 방법의 타당성을 확인하였다. 적합도함수를 구성하고 있는 모드 민감도와 모드 직교성이 최적 계측점 선정에 어떤 영향을 주는지 예제해석을 통하여 분석하였다. 결론적으로, 제안된 적합도 함수를 사용하면 계측 목적에 타당한 계측점을 선정할 수 있음을 확인하였다.

적합직교모드를 이용한 AFM 마이크로캔틸레버의 진동 해석에 대하여 (On the Vibration Analysis of AFM Microcantilevers Using Proper Orthogonal Modes)

  • 이수일;황철호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.756-759
    • /
    • 2005
  • Dynamic force microscopy utilizes the dynamic response of a resonating probe tip as it approaches and retracts from a sample to measure the topography and material properties of a nanostructure. We present recent ideas based on proper orthogonal decomposition (POD) and detailed experiments that yield new perspectives and insight into AFM. A dynamic cantilever model with Lennrad-Jones interaction Potential which includes attractive and repulsive van der Waals demonstrates the resonable tapping mode response in time and frequency.

  • PDF

적합직교분해법을 이용한 복잡한 동적응답의 선형화 모델링 기법 (Linearized Modeling Technique for Complex Dynamic Responses Using Proper Orthogonal Decomposition)

  • 이수일;홍상혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.156-159
    • /
    • 2008
  • Proper orthogonal decomposition is a statistical pattern analysis technique for finding the dominant components, called the proper orthogonal modes, in ensembles of spatially distributed data. We present recent ideas based on proper orthogonal decomposition (POD) and detailed experiments that yield new perspectives into the microscale structures. The linearized modeling technique based on POD is very useful to show the principal characteristics of the complex dynamic responses.

  • PDF

원기둥 후류에 대한 적합 직교 분해법 적용 (Application of proper orthogonal decomposition on cylinder wake)

  • 이관호;황진환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
    • /
    • pp.256-256
    • /
    • 2022
  • 레이놀즈 분해법은 유속을 비롯한 변수를 평균 성분과 변동 성분으로 분해하는 분석 방법으로, 난류 분석의 기본이 되는 방법이다. 그러나 유체 내에 장애물이 존재할 경우, 흐름에 큰 와류가 존재하여 난류 변동 성분과 구분되는 고유 구조가 형성되는데, 이러한 경우에 레이놀즈 분해법을 적용하면 고유 구조의 변동 성분이 난류로 처리되어 난류 강도가 과다하게 책정될 수 있다는 한계점이 있다. 이에 대한 대안으로 제안된 것이, 변수를 평균 성분, 파동 성분, 변동 성분으로 분해하는 삼중 분해법이다. 삼중 분해법은 흐름 내의 고유 구조를 추출하는 것을 가능하게 하여 다양한 연구에서 사용되어왔다. 삼중 분해법을 구현하기 위해 이용되는 방법론 중 하나로, 공분산 행렬을 이용하여 유속장을 분해하는 방법인 적합 직교 분해법이 많이 사용된다. 본 연구에서는 원기둥 후류에 적합 직교 분해법을 사용하여 삼중 분해법을 시행하고, 후류의 흐름 구조를 분석하는 것을 목표로 하였다. 영상 유속계를 사용하여 실험을 통해 원기둥 후류의 수평 유속장을 측정하였고, 측정 자료에 적합 직교 분해법을 적용한 결과, 첫 두 모드에서 큰 규모의 와류가 파동 형태로 전파되는 것이 관찰되어 고유 구조의 존재를 확인할 수 있었다. 해당 성분을 삼중 분해법의 파동 성분으로 상정하였고, 푸리에 분석을 적용한 결과에서도 원기둥 후류의 고유 진동수가 뚜렷하게 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 원기둥 후류의 에너지 전달 구조를 확인하기 위하여 에너지 방정식에 삼중 분해법을 적용하여 식을 유도하고, 실험 자료로부터 각 항을 계산하여 비교해보았다.

  • PDF

적합직교분해를 이용한 로터 블레이드의 차수축소모델 구축 및 공력특성 분석 (Efficient Analysis of the Aerodynamic Characteristics of Rotor Blade Using a Reduced Order Model Based on Proper Orthogonal Decomposition Method)

  • 정성기;느고콩덕;양영록;조태환;명노신
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제37권11호
    • /
    • pp.1073-1079
    • /
    • 2009
  • 본 연구에서는 전진 비행하는 헬리콥터 로터 블레이드 표면의 압력장에 대한 공력 특성 분석 및 차수축소모델 구축을 위해 적합직교분해 (POD) 방법을 이용하였다. 에너지가 큰 특정 모드를 기반으로 전진 비행하는 비정상 로터 블레이드에 대한 공기역학적 특성을 분석하였으며, CFD 계산 결과의 검증을 위해 제자리비행에 대한 실험 결과와 비교하였다. 수렴속도를 향상시키기 위해 Multi-grid 기법을 사용하였으며, 회전하는 로터 블레이드 주위의 비정상 유동을 모사하기 위해 슬라이딩 격자를 이용하였다. 그 결과 240개의 Snapshot에 대해 에너지율 99% 이상을 포함하는 지배적인 POD 모드 7개가 선정되었으며, POD 모드와 전개 계수를 이용하여 차수축소모델을 성공적으로 구축하였다.