• 제목/요약/키워드: Constrain equations

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Nonlinear free vibration of heated corrugated annular plates with a centric rigid mass

  • Wang, Yong-Gang;Li, Dan;Feng, Ze-Jun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제34권4호
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    • pp.491-505
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    • 2010
  • A computational analysis of the nonlinear free vibration of corrugated annular plates with shallow sinusoidal corrugations under uniformly static ambient temperature is examined. The governing equations based on Hamilton's principle and nonlinear bending theory of thin shallow shell are established for a corrugated plate with a concentric rigid mass at the center and rotational springs at the outer edges. A simple harmonic function in time is assumed and the time variable is eliminated from partial differential governing equations using the Kantorovich averaging procedure. The resulting ordinary equations, which form a nonlinear two-point boundary value problem in spatial variable, are then solved numerically by shooting method, and the temperature-dependent characteristic relations of frequency vs. amplitude for nonlinear vibration of heated corrugated annular plates are obtained. Several numerical results are presented in both tabular and graphical forms, which demonstrate the accuracy of present method and illustrate the amplitude frequency dependence for the plate under such parameters as ambient temperature, plate geometry, rigid mass and elastic constrain.

The evolution of Magnetic fields in IntraClusterMedium

  • Park, Kiwan;Ryu, Dongsu;Cho, Jungyeon
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.49.2-49.2
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    • 2015
  • IntraCluster Medium (ICM) located at the galaxy cluster is in the state of very hot, tenuous, magnetized, and highly ionized X-ray emitting plasmas. High temperature and low density make ICM very viscous and conductive. In addition to the high conductivity, fluctuating random plasma motions in ICM, occurring at all evolution stages, generate and amplify the magnetic fields in such viscous ionized gas. The amplified magnetic fields in reverse drive and constrain the plasma motions beyond the viscous scale through the magnetic tension. Moreover, without the influence of resistivity viscous damping effect gets balanced only with the magnetic tension in the extended viscous scale leading to peculiar ICM energy spectra. This overall collisionless magnetohydrodynamic (MHD) turbulence in ICM was simulated using a hyper diffusivity method. The results show the plasma motions and frozen magnetic fields have power law of $E_V^k{\sim}k^{-3}$, $E_M^k{\sim}k^{-1}$. To explain these abnormal power spectra we set up two simultaneous differential equations for the kinetic and magnetic energy using an Eddy Damped Quasi Normal Markovianized (EDQNM) approximation. The solutions and dimensions of leading terms in the coupled equations derive the power spectra and tell us how the spectra are formed. We also derived the same results with a more intuitive balance relation and stationary energy transport rate.

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구속된 다물체 시스템에 대한 운동 방정식의 미분 방정식화 및 동역학 해석 (A Formulation of the Differential Equation on the Equations of Motion and Dynamic Analysis for the Constrained Multibody Systems)

  • 이동찬;이상호;한창수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.154-161
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    • 1997
  • This paper presents the method to eliminate the constraint reaction in the Lagrange multiplier form equation of motion by using a generalized coordinate driveder from the velocity constraint equation. This method introduces a matrix method by considering the m dimensional space spanned by the rows of the constraint jacobian matrix. The orthogonal vectors defining the constraint manifold are projected to null vectors by the tangential vectors defined on the constraint manifold. Therefore the orthogonal projection matrix is defined by the tangential vectors. For correcting the generalized position coordinate, the optimization problem is formulated. And this correction process is analyzed by the quasi Newton method. Finally this method is verified through 3 dimensional vehicle model.

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종동력을 받는 Timoshenko 외팔보에서 자유단의 탄성구속이 안정성에 미치는 영향 (Influence of Elastic Constraints at Free End on Stability of Timoshenko Cantilever Beam Subjected to a Follower Force)

  • 윤한익;손종동;김현수
    • 한국안전학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.116-121
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    • 1996
  • On the stability of Timoshenko cantilever beam subjected to a follower force, the influence of the characteristics of elastic constraints at the free end Is studied. The equations of motion and boundary conditions of this nonconservative elastic system are estabilished by using the Hamilton's principle. Upon evaluation of the stability of this system, the effect of shear deformation and rotatory inertia is considered in calculation. Using cowper's formulae Timoshenko's shear coefficient K'are determined. From this imvestigation it is found that the constrain parameter have an appreciable stabilizing effect in this nonconservative system. Moreover, it is obvious that the small values of K'decrease the flutter load of this system.

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개방형 프레임 구조물의 볼트 조인트 강도설계 (Strength Design of Bolt Joints for an Open Frame Structure)

  • 이진민;이민욱;조수길;구만회;김학인;이태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.523-528
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    • 2008
  • An open frame structure is fastened by bolt joints for strength and shock attenuation. Therefore the full finite element model of an open frame structure should be properly modeled including bolt joints for strength analysis of the frames and joint assemblies which are operated under multi-loading conditions such as driving, drop, inertia and torsional loads. Then the joints and frames must satisfy the specified allowable strength constraints. Because the full finite element model has a large number of elements to perform strength analysis, a detailed fine bolt analysis seems to be very expensive. Therefore bolts of the full finite element model are approximately modeled by constraints equations to constrain degree of freedoms between adjacent nodes. However, the constraints equation method can exaggerate stress results at the constrained nodes. Thus a detailed bolt analysis and a theoretical/experiential formula of bolts for a worst bolt joint are performed using reaction force applied both bolt and bolt joint. Finally, the results from the two methods are compared and discussed to verify the safety of the open frame structure.

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벡터장 기반 변형기술을 이용한 이미지 와핑 방법 : 텍스쳐 매핑에의 응용을 중심으로 (Image Warping Using Vector Field Based Deformation and Its Application to Texture Mapping)

  • 서혜원;코디에 프레데릭
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권5호
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    • pp.404-411
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    • 2009
  • 본 논문은 Von Funck 외가 제안한 벡터장 기반 변형기술에 기반한 새로운 텍스쳐 이미지의 와핑 방법을 제안한다. 사용자는 텍스척 이미지와 텍스쳐매핑이 될 3차원 물체 표면에 두 가지 방법으로 제한조건을 지정할 수 있다: 위치 제한조건은 이미지 상의 특징점의 위치를 특정위치 (물체 표면의 대응하는 특징점 위치)로 제한하는 데 사용하며, 그라디언트 제한조건을 사용하려는 특징점 이미지의 일부분에 대한 방향과 스케일에 대해 제어가 가능하다. 이러한 제한조건으로부터 그에 대응하는 C1 연속인 속도벡터장을 이미지 공간 상에 구축하고, 구축된 벡터장을 따라 텍스쳐 이미지 상의 모든 픽셀들을 이동시킨 결과로써 최종 텍스쳐 이미지를 획득한다. 본 연구에서 구현한 텍스쳐 매핑 애플리케이션에서는 우선 대상 3차원 메쉬를 최소제곱 등각매핑(Least Squares Conformal Mapping) 방법을 사용하여 2차원 평면에 임베딩시킨다. 다음으로, 제안하는 이미지 와핑 방법을 적용하여 텍스쳐 이미지 상의 특징점이 임베딩된 메쉬의 대응하는 특징점과 일치되도록 하여 최종 텍스쳐맵을 획득한다. 이와 같은 벡터장기반 방법을 통해 기존의 텍스쳐매핑 방법보다 더욱 부드러운 이미지 와핑결과를 얻을 수 있었으며, 왜곡이 많이 생기는 요구조건을 만족하면서도 자기 오버랩이 생기지 않는 좋은 성질을 보임을 확인하였다.

환율, GDP, 해외직접투자가 한국의 대동아시아 수출에 미치는 영향: 패널 FMOLS기법의 적용 (Effects of Exchange Rate, GDP, ODI on Export to the East Asia: Application the Panel FMOLS Approach)

  • 김창범
    • 통상정보연구
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    • 제14권3호
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    • pp.307-322
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    • 2012
  • 본 논문은 패널 단위근, 패널 공적분, 패널 인과성 검정, 패널 FMOLS(fully modified OLS) 기법을 이용하여 한국의 대 동아시아 수출 결정요인을 분석하였다. 분석결과 변수들이 패널 단위근 검정을 통하여 단위근을 가지며 1차 차분 후 안정적인 자료로 전환됨을 알 수 있었으며, 패널 공적분 통계량 모두 공적분 관계가 존재하지 않는다는 귀무가설을 기각함으로써 적어도 하나의 공적분 벡터가 존재함을 알 수 있었다. 다음으로 패널 벡터오차수정모형을 도입하여 동태적 인과성 분석을 실시하였다. GDP변동이 수출변동에 영향을 미치고 수출변동이 GDP변동에 영향을 미침으로써 수출과 GDP 간에 쌍방적 인과관계가 존재함을 알 수 있었다. 그리고 ODI변동의 오차수정항 계수가 수출변동의 오차수정항 계수보다 약 1.65배 크게 나타나 ODI의 불균형에서 균형으로 조정속도가 수출보다 1.7배 정도 빠름을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 패널 GM FMOLS 결과 환율이 1% 상승했을 때 수출이 0.28% 감소하고, GDP가 1% 증가했을 때 수출은 0.77% 증가하고, 해외직접투자가 1% 증가했을 때 수출은 0.11% 증가함을 알 수 있었다.

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최적설계법을 응용한 가스계 소화설비의 약제방출량 산출 (Application of Optimal Design Method to Agent Discharge Flow Calculation of Gaseous Fire Extinguishing Systems)

  • 이동명
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.51-56
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    • 2015
  • 본 연구에서는 설계프로그램의 공학적 분석의 수단 또는 가치공학 측면에서 원가절감 등의 목적으로 최적설계 이론과 공학적 이론을 접목시킨 최적설계법을 가스계 소화설비 중 청정소화약제 소화설비의 약제방출량 산출에 응용하였다. 청정소화약제 소화설비의 설계이론과 최적설계 이론을 바탕으로 약제방출량을 최적화시킬 수 있는 최적설계인자를 도출하였고, 이를 설계인자로 구축된 소화설비의 소화성능시험으로 최적설계법의 적합성 여부를 검증함으로써 다른 소화설비에도 최적설계법을 접목할 수 있는 기틀을 마련하였다. 방출헤드의 약제방출량 최적화는 방출헤드 및 배관의 내경, 약제도달시간, 유량과 압력변화 등의 소화약제 유동특성에 대한 제한조건에 의해 결정됨을 확인하였고, 방출헤드의 방출압력과 약제도달시간의 편차는 배관의 압력변화만큼 발생되고 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

Characterising Forages for Ruminant Feeding

  • Dynes, R.A.;Henry, D.A.;Masters, D.G.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권1호
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    • pp.116-123
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    • 2003
  • Forages are the most important feed resource for ruminants worldwide, whether fed as pastures, forage crops or conserved hay, silage or haylage. There is large variability in the quality of forages so measurement and prediction of feeding value and nutritive value are essential for high levels of production. Within a commercial animal production system, methods of prediction must be inexpensive and rapid. At least 50% of the variation in feeding value of forages is due to variation in voluntary feed intake. Identification of the factors that constrain voluntary feed intake allows these differences to be managed and exploited in forage selection. Constraints to intake have been predicted using combinations of metabolic and physical factors within the animal while simple measurements such as the energy required to shear the plant material are related to constraints to intake with some plant material. Animals respond to both pre- and post-ingestive feedback signals from forages. Pre-ingestive signals may play a role in intake with signals including taste, odour and texture together with learned aversions to nutrients or toxins (post-ingestive feedback signals). The challenge to forage evaluation is identification of the factors which are most important contributors to these feedback signals. Empirical models incorporating chemical composition are also widely used. The models tend to be useful within the ranges of the datasets used in their development but none can claim to have universal application. Mechanistic models are becoming increasingly complex and sophisticated and incorporate both feed characteristics and use of biochemical pathways within the animal. Improvement in utilisation through the deliberate selection of pasture plants for high feeding value appears to have potential and has been poorly exploited. Use of Near Infrared Reflectance Spectroscopy is a simple method that offers significant potential for the preliminary screening of plants with genetic differences in feeding value. Near Infrared Reflectance Spectroscopy will only be as reliable as the calibration sets from which the equations are generated.

뜀-좌굴을 고려한 공간 트러스의 최적구조설계에 관한 연구 (Optimum Structural Design of Space truss with consideration in Snap-through buckling)

  • 손수덕;이승재;최재현
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.89-98
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    • 2012
  • 본 연구는 공간 트러스의 전체 좌굴을 고려한 최적 구조설계에 대해 연구를 하였으며, 구조물의 최소중량을 구하는 것이 목적이다. 응력제약에 의한 부재 최적화를 위해서 수리 계획법이 사용되었으며, 뜀-좌굴을 고려하기 위해 동적 계획법을 적용하였다. 트러스 부재의 최적설계를 위한 수리 모형은 전체중량 목적함수와 인장 또는 압축 허용응력 및 세장비 제약식으로 구성하였다. 평형경로상의 임계점 즉 좌굴하중을 구하기 위해서 접선 강성행렬의 행렬식 변화를 조사하였으며, 설계하중에 대한 좌굴하중 비율이 동적계획법의 반복계산과정에서 공간 트러스의 강성을 조절하기위해 반영되었다. 제안된 최적설계 프로세서의 검증을 위해서 스타 돔 구조물 예제를 통해 조사하였으며, 수치 결과는 잘 수렴하고 모든 제약을 만족하였다. 제시된 최적설계 프로세스는 전체좌굴을 고려한 최적설계를 수행하기 위한 비교적 간단 방법이고, 실무 구조설계를 반영하는데 가능하다.