• 제목/요약/키워드: Bilinear Method

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Seismic performance-based optimal design approach for structures equipped with SATMDs

  • Mohebbi, Mohtasham;Bakhshinezhad, Sina
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권1호
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    • pp.95-107
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    • 2022
  • This paper introduces a novel, rigorous, and efficient probabilistic methodology for the performance-based optimal design (PBOD) of semi-active tuned mass damper (SATMD) for seismically excited nonlinear structures. The proposed methodology is consistent with the modern performance-based earthquake engineering framework and aims to design reliable control systems. To this end, an optimization problem has been defined which considers the parameters of control systems as design variables and minimization of the probability of exceeding a targeted structural performance level during the lifetime as an objective function with a constraint on the failure probability of stroke length damage state associated with mass damper mechanism. The effectiveness of the proposed methodology is illustrated through a numerical example of performance analysis of an eight-story nonlinear shear building frame with hysteretic bilinear behavior. The SATMD with variable stiffness and damping have been designed separately with different mass ratios. Their performance has been compared with that of uncontrolled structure and the structure controlled with passive TMD in terms of probabilistic demand curves, response hazard curves, fragility curves, and exceedance probability of performance levels during the lifetime. Numerical results show the effectiveness, simplicity, and reliability of the proposed PBOD method in designing SATMD with variable stiffness and damping for the nonlinear frames where they have reduced the exceedance probability of the structure up to 49% and 44%, respectively.

레이더에 의한 개선된 강우강도와 면적 강우량의 실시간 추정 (Improvement of Radar Rainfall Intensity and Real-time Estimation of Areal Rainfall)

  • 정성화;김경익;김광섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.643-646
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    • 2006
  • An operational calibration is applied to improve radar rainfall intensity using rainfall obtained from rain gauge. The method is applied under the assumption of the temporal continuity of rainfall, the rainfall intensity from rain gauge is linearly related to that from radar. The method is applied to the cases of typhoon and rain band using the reflectivity of CAPPI at 1.5km obtained from Jindo radar. The CAPPI is obtained by bilinear interpolation. For the two cases, the rainfall intensities obtained by operational calibration are very consistent with the ones by the rain gauges. The present study shows that the correlation between the rainfall intensity by operational calibration and rain gauges is better than the one between the rainfall intensity by M-P relationship and rain gauges. The correlation coefficients between the total rainfall intensity obtained by operational calibration and rain gauges in typhoon and rain band cases are 0.99 and 0.97, respectively. Areal rainfalls are estimated using the field of calibration factor interpolated by Barnes objective analysis. The method applied here shows an improvement in the areal rainfall estimation. For the cases of typhoon and rain band, the correlation between the areal rainfall by operational calibration and rain gauges is better than the one between the area rainfall by M-P relationship and rain gauges. The correlation coefficients between the areal rainfall obtained by operational calibration and rain gauges in typhoon and rain band cases are 0.97 and 0.84, respectively. The present study suggests that the operational calibration is very useful for the real-time estimation of rainfall intensity and areal rainfall.

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크리프와 건조수축을 고려한 RC쉘 구조물의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis of RC Shell Structures Including Creep and Shrinkage Effects)

  • 정진환;한충목;조현영
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.181-188
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    • 1993
  • 본 논문에서는 철근콘크리트 쉘 구조물의 크리프와 건조수축에 의한 시간의존성 효과를 포함하여 해석할 수 있는 기법을 개발하였다. Degenerate 쉘 요소를 해석에 사용하였으며 층 분할 기법을 이용하였다. 콘크리트의 압축 거동 모델은 탄-소성 모델 혹은 변형율 경화 모델을 사용할 수 있도록 하였고, 인장 영역에서는 균열 발생시 까지 선형 탄성으로 가정하였다. 철근은 등가의 두께를 가지는 철근 층으로 근사되었으며 각 철근 층은 철근의 배치 방향으로만 저항하는 일축거동을 하며 응력-변형율 곡선을 두 개의 직선으로 이상화 하였다. 비선형 해석을 위해 하중 증분 기법과 반복계산 기법을 사용하였으며 시간 의존성 효과를 고려하기 위해 시간영역을 같은 간격이 아닐 수도 있는 여러 개의 구간으로 나누어 해석하였다. 몇 개의 계산 예를 제시하고 다른 연구자들의 결과와 비교하여 본 연구의 타당성을 검토하였다.

MASF 적용을 위한 계층적 움직임 추정 기법 (Hierarchical Motion Estimation Method for MASF)

  • 김상연;김성대
    • 방송공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.7-13
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    • 1996
  • MASF는 영상신호의 잡음제거나 시간축 주파수대역 제한의 목적에 이용을 위하여 제안된 일종의 시간필터이다. 영상신호는 2차원 공간과 시간으로 구성되어 있는 3차원 신호로서 MASF는 영상의 움직임 정보로부터 영상신호의 시간에 따른 변화 정보를 공간 영역에서 필터링하는 기법이다. 따라서 부정확한 움직임이 MASF에 이용될 경우 필터링 결과는 왜곡된 값을 갖는다. 현재, MASF에 이용하고 있는 움직임 추정 방법은 블록 정합 알고리듬으로 블록단위의 움직임을 추정한 후에 2차 선형보간으로 각 화소단위의 움직임을 계산하는 방법이다. 그러나 이 방법은 영상 시퀀스 내에 있는 물체의 움직임이 탐색범위를 넘어서거나 영상내에 많은 잡음이 있을 경우에 잘못된 움직임을 추정할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 부정확한 움직임이 MASF에 미치는 영향을 분석하고 분석결과를 바탕으로 계층적 움직임 추정 방법을 제안한다. 모의실험 결과를 보면 제안된 방식을 MASF에 이용하므로서 탐색 범위를 벗어나는 큰 움직임이 있을 경우나 많은 잡음이 포함된 상황에서도 신뢰할 만한 필터링 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

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Bar와 Beam 구조물의 기본적인 유한요소 모델의 수치해석 (Numerical Evaluation of Fundamental Finite Element Models in Bar and Beam Structures)

  • 류용희;주부석;정우영
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • The finite element analysis (FEA) is a numerical technique to find solutions of field problems. A field problem is approximated by differential equations or integral expressions. In a finite element, the field quantity is allowed to have a simple spatial variation in terms of linear or polynomial functions. This paper represents a review and an accuracy-study of the finite element method comparing the FEA results with the exact solution. The exact solutions were calculated by solid mechanics and FEA using matrix stiffness method. For this study, simple bar and cantilever models were considered to evaluate four types of basic elements - constant strain triangle (CST), linear strain triangle (LST), bi-linear-rectangle(Q4),and quadratic-rectangle(Q8). The bar model was subjected to uniaxial loading whereas in case of the cantilever model moment loading was used. In the uniaxial loading case, all basic element results of the displacement and stress in x-direction agreed well with the exact solutions. In the moment loading case, the displacement in y-direction using LST and Q8 elements were acceptable compared to the exact solution, but CST and Q4 elements had to be improved by the mesh refinement.

모폴로지 코너 검출을 이용한 고속 파노라마 비디오 제작 기법 (Fast Panoramic Video Generation Method Using Morphological Corner Detection)

  • 이정호;이관수;양원근;진주경;정동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권4C호
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    • pp.417-425
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    • 2006
  • 본 논문은 다수의 카메라로부터 입력받은 동영상을 하나의 파노라마 동영상으로 합치는 기법을 제안한다. 서로 인접하면서 겹치는 영상들을 하나의 큰 영상으로 만들어주는 파노라마 영상은 사진 측량법, 위성사진, 컴퓨터 그래픽 등의 분야에서 응용된다. 일반적으로 영상을 모자이크할 때 발생하는 왜곡을 최소화를 위해 투시 변환(perspective transformation)을 사용하는데, 변환 추정에 필요한 특징점을 얻어내는 방법이 결과물의 품질을 결정하게 된다. 본 논문에서는 코너점을 특징점으로 사용했으며, 결과물의 품질이 우수하고 연산 속도가 빠르게 하기 위해 모폴로지 구조를 사용해서 코너점을 추출하였다. 그리고 거의 모든 상황에서 안정적으로 코너점을 검출하기 위해 코너점의 강도를 구분하는 방법을 이용했다. 인접한 영상의 대응점으로부터 추정한 8-변수 투시 변환 값으로 영상 모자이크를 했으며, 결과 영상의 잔상을 제거하기 위해 쌍일차 색상혼합을 적용했다. 실험결과 제안한 방법은 여러 조건에서 빠른 속도와 좋은 화질의 결과를 보였다.

다짐 유발응력을 고려한 보강토 설계방법에 관한 연구 (A Study on the Design Method of the Reinforced Earth Structures Considering Compaction Induced Stresses)

  • 임철웅;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제8권4호
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    • pp.5-16
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    • 1992
  • 본 연구에서는 다짐 유발응력 (compaction induced stress)을 고려한 보강토 설계방법을 고안하였다. 현행 보강토 설계법은 다짐에 의해 유발되는 횡방향토압을 정량적으로 고려하지 라고 있으므로, 본 연구는 먼저 다짐 유발응력 산정방법을 검토하고 다음에 이를 보강토 설계에 통용 함으로써 새로운 설계방법을 제안하였다. 다짐 유발응력들 고려하면 벽체의 위쪽 부분에 토압이 산정되므로 이 부분에는 인장강도와 인발저항이 큰 보강재 사용이 바람직하다. 이를 위하여 새로이 개발한 보강재 GEOLOG를 소개하였다. 새로운 방법으로 보강토 옹벽을 설계하고 이를 종래의 방법과 비교 분석하여 보강토 공법에 관한 몇가지 결론을 제시하였다.

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Vector mechanics-based simulation of large deformation behavior in RC shear walls using planar four-node elements

  • Zhang, Hongmei;Shan, Yufei;Duan, Yuanfeng;Yun, Chung Bang;Liu, Song
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제74권1호
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    • pp.1-18
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    • 2020
  • For the large deformation of shear walls under vertical and horizontal loads, there are difficulties in obtaining accurate simulation results using the response analysis method, even with fine mesh elements. Furthermore, concrete material nonlinearity, stiffness degradation, concrete cracking and crushing, and steel bar damage may occur during the large deformation of reinforced concrete (RC) shear walls. Matrix operations that are involved in nonlinear analysis using the traditional finite-element method (FEM) may also result in flaws, and may thus lead to serious errors. To solve these problems, a planar four-node element was developed based on vector mechanics. Owing to particle-based formulation along the path element, the method does not require repeated constructions of a global stiffness matrix for the nonlinear behavior of the structure. The nonlinear concrete constitutive model and bilinear steel material model are integrated with the developed element, to ensure that large deformation and damage behavior can be addressed. For verification, simulation analyses were performed to obtain experimental results on an RC shear wall subjected to a monotonically increasing lateral load with a constant vertical load. To appropriately evaluate the parameters, investigations were conducted on the loading speed, meshing dimension, and the damping factor, because vector mechanics is based on the equation of motion. The static problem was then verified to obtain a stable solution by employing a balanced equation of motion. Using the parameters obtained, the simulated pushover response, including the bearing capacity, deformation ability, curvature development, and energy dissipation, were found to be in accordance with the experimental observation. This study demonstrated the potential of the developed planar element for simulating the entire process of large deformation and damage behavior in RC shear walls.

ID기반 암호시스템을 이용하여 ID기반 동적 임계 암호시스템으로 변환하는 방법 (The Conversion method from ID-based Encryption to ID-based Dynamic Threshold Encryption)

  • 김미령;김효승;손영동;이동훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.733-744
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    • 2012
  • 동적 임계 공개키 암호 시스템(dynamic threshold public-key encryption)이란 시스템을 구축하는 과정에서 전체 사용자들의 집합과 인증된 수신자 집합의 크기, 임계치를 고정값으로 설정하지 않고 유연하게 변경될 수 있는 기능을 제공하는 임계 암호 시스템을 말한다. 이와 관련하여 신원정보를 공개키로 사용하는 ID기반 암호 시스템(identity-based encryption)과 동적 임계 공개키 시스템을 결합하여 ID기반 동적 임계 암호 시스템(identity-based dynamic threshold encryption)을 설계하려는 연구가 이뤄지고 있으며, 최근 2011년 Xing과 Xu은 동적 기능을 제공하는 ID기반 임계 암호기법을 제안하였다. 본 논문에서는 Xing과 Xu가 제안한 ID기반 동적 임계 암호 시스템을 분석하고 구조적으로 문제점이 있음을 보인다. 또한 겹선형 함수를 이용한 ID기반 암호 시스템을 ID기반 동적 임계 암호 시스템으로 변환하는 방법(conversion method)를 제안한다. 마지막으로, 변환하여 설계한 기법이 완전한 풀 모델(full model)로 선택된 평문 공격(chosen plaintext attack)환경에서 안전함을 증명한다.

디지털 사진영상의 크기조절과정에서 유실되는 정보를 이용한 비트심도의 확장 (Research for Bit-depth Conversion Development by Detection Lost Information to Resizing Process for Digital Photography)

  • 조두희;비벡마이크;백준기;하동환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.189-197
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    • 2009
  • 디지털 사진영상은 8비트의 음영으로 이루어져 있다. 이것은 0부터 255까지, 총 256 단계의 레벨값으로 나눠지며 자연수에 해당하는 음영만을 표현하고 소수점 이하 실수 자리의 음영은 표현할 수 없다. 하지만 영상의 크기조절과정을 수행할 때 보간 수식에 의하여 소수점이하자리가 발생하게 되지만 최종적인 출력에서는 '버림연산'에 의하여 사라지게 된다. 본 연구에서는 이렇게 버려지는 소수점 이하 자리를 이용하여 사진영상의 비트 심도를 확장할 수 있는 방법을 제시한다. 이것은 크기조절 이후 콘트라스트 조절에 사용하여 사진영상의 해상도 저하를 최소화하는데 사용한다. SFR 측정을 통하여 포토샵 결과와 비교할 경우 본 연구에서 제시하는 방법이 원본의 특성을 더 잘 유지함을 알 수 있다.