• Title/Summary/Keyword: Dynamic equation

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Two-stage crack identification in an Euler-Bernoulli rotating beam using modal parameters and Genetic Algorithm

  • Belen Munoz-Abella;Lourdes Rubio;Patricia Rubio
    • Smart Structures and Systems
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    • 제33권2호
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    • pp.165-175
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    • 2024
  • Rotating beams play a crucial role in representing complex mechanical components that are prevalent in vital sectors like energy and transportation industries. These components are susceptible to the initiation and propagation of cracks, posing a substantial risk to their structural integrity. This study presents a two-stage methodology for detecting the location and estimating the size of an open-edge transverse crack in a rotating Euler-Bernoulli beam with a uniform cross-section. Understanding the dynamic behavior of beams is vital for the effective design and evaluation of their operational performance. In this regard, modal parameters such as natural frequencies and eigenmodes are frequently employed to detect and identify damages in mechanical components. In this instance, the Frobenius method has been employed to determine the first two natural frequencies and corresponding eigenmodes associated with flapwise bending vibration. These calculations have been performed by solving the governing differential equation that describes the motion of the beam. Various parameters have been considered, such as rotational speed, beam slenderness, hub radius, and crack size and location. The effect of the crack has been replaced by a rotational spring whose stiffness represents the increase in local flexibility as a result of the damage presence. In the initial phase of the proposed methodology, a damage index utilizing the slope of the beam's eigenmode has been employed to estimate the location of the crack. After detecting the presence of damage, the size of the crack is determined using a Genetic Algorithm optimization technique. The ultimate goal of the proposed methodology is to enable the development of more suitable and reliable maintenance plans.

3차원 공간에서 바닥의 움직임에 의한 규칙파의 생성을 모의할 수 있는 선형 스펙트럼법 (Linear Spectral Method for Simulating the Generation of Regular Waves by a Moving Bottom in a 3-dimensional Space)

  • 정재상;이창훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.70-79
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    • 2024
  • 본 연구에서는 3차원 공간에서 바닥의 움직임에 따른 선형파의 생성을 모의할 수 있는 스펙트럼 법을 소개한다. 지배방정식은 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건이며, 두 식은 Fourier 공간에서 해석된다. 해석된 속도포텐셜 및 자유수면변위는 연속방정식과 운동학적 바닥경계조건을 항상 만족해야 한다. 수치해석에서 시간 적분은 4차 Runge-Kutta 법을 이용하여 해석하였다. Fourier 공간에서 해석한 결과는 Fourier 역변환을 통해 실제 공간에서의 속도포텐셜과 자유수면변위로 표현된다. 본 수치모델을 이용하여 다양한 형상의 바닥이 규칙적으로 움직이는 경우 생성되는 규칙파에 대해 모의하였다. 또한 바닥의 움직임을 이용하여 비스듬히 전파하는 규칙파의 생성도 모의하였다. 수치모델의 결과는 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다.

SCM 성과 결정요인에 관한 통합적 연구: 공급업체 관점으로 (Studies on Determinant Factors of SCM Performance: From the Supplier Perspective)

  • 박광오;장활식
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제21권1호
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    • pp.1-27
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    • 2011
  • In an attempt to cope with widespread, dynamic, and accelerating changes in both internal and external business environments, companies often utilize information technologies such as SCM(Supply Chain Management). To date, SCM research has mainly focused on the effects of dynamic factors on SCM success and emphasized adoption strategies and critical success factors. Consequently, the effects of more static factors such as interdependency between SCM partners have been largely ignored. The purpose of this study, therefore, is to examine the effects of both dynamic and static factors on SCM performance by controlling for information quality and partnership quality. The five factors examined in this study include innovative ness, mutual dependency, quality of information, partnership quality, and SCM performance. All factors were examined from the perspective of part suppliers, except the mutual dependency which was examined from two aspects: supplier's dependency on customer and customer's dependency on supplier. Data was collected through five hundred survey questionnaires distributed to the part supplier companies that have implemented SCM systems for at least one year. As a result, a total of 170 valid responses were obtained. A structural equation research model was fitted using SAS 9.1.3 and SMART-PLS 2.0. The results of this study can be summarized as follows. First, innovativeness positively affected SCM information quality. SCM partnership quality, and ultimately SCM performance. The path coefficient between innovativeness and information quality was 0.387, with a t-value of 3.528. Innovativeness also had a positively direct effect on partnership quality. The path coefficient was 0.351 with a t-value of 3.366. The total effect of innovativeness on partnership quality was significant, although its indirect effect on partnership quality by altering information quality was negligible. The total indirect effect of innovativeness on SCM performance by affecting information quality and partnership quality was significant with a p-value of 0.014. Innovativeness played an important role in determining SCM performance. Second, mutual dependency showed no significant effect on SCM information quality. This result contradicts the earlier assertion that the more dependent two companies are, the more accurate and timely the information they exchange ought to be. This study showed that this may not be the case; a partner may provide information of poor quality even when it is strongly dependent on the other. Mutual dependency showed significant effect on partnership quality. However, when the mutual dependency perceived by suppliers was divided into two parts, one being a supplier's dependency on its customer company and the other being a customer's dependency on the supplier, the latter showed a significant impact on the perceived SCM partnership quality. This result indicates that a customer company can hardly improve the partnership quality perceived by suppliers by making them more dependent. It improves only when the suppliers perceive that their partners, typically having more bargaining power, are more dependent on them. The overall effect of mutual dependency of any kind on SCM performance, however, was not significant. Although mutual dependency has been mentioned as an important static factor influencing almost every aspect of cooperation on a supply chain, its influences may not be as significant as it was initially perceived to be. Third, the correlation between information quality and partnership quality was 0.448 with a p-value of less than 0.001. Information quality had a path coefficient of 0.256 to partnership quality with a t-value of 2.940. The quality of information exchanged between partners may have an impact on their partnership quality. Fourth, information quality also had a significant impact on SCM performance with a path coefficient of 0.325 with a t-value of 3.611. In this study, SCM performance was divided into four categories: product quality, cost saving, service quality, and order fulfillment. Information quality has Significant impacts on product quality, cost saving and service quality, but not on order fulfillment. Fifth, partnership quality, as expected, had a significant impact on SCM performance. The path coefficient was 0.403 with a t-value of 3.539. Partnership quality, like information quality, had positive impacts on product quality, cost saving and service quality, but showed no impact on order fulfillment. It seemed that order fulfillment is the hardest category of performance that SCM can satisfy. One major limitation of this study is that it surveyed only the suppliers. To better understand the dual aspects of SCM, it is important to survey both suppliers and the assemblers, especially in pairs. This research, to our best knowledge, was the first attempt to study the level of dependency between the two groups by measuring the dual aspects of SCM and studying mutual dependency from the categories of suppliers and assemblers each.. In the future, a more comprehensive and precise measurement of SCM characteristics needs to be achieved by examining from both the supplier's and assembler's perspectives.

GIS기반 토석류 산사태 대응공법 설계 프로그램 개발 (Development of a GIS-based Computer Program to Design Countermeasures against Debris Flows)

  • 송영석;채병곤
    • 지질공학
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    • 제23권1호
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    • pp.57-65
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    • 2013
  • 본 연구에서는 자연사면에서 토석류 산사태 대응공법의 설계 프로그램(CDFlow ver 1.0)을 개발하였다. 이 프로그램은 자연사면에서 발생되는 산사태의 발생 가능성을 평가할 수 있으며, 토석류 산사태로 인하여 발생되는 피해범위를 산정할 수 있다. 또한 이 프로그램은 토석류 산사태의 대응공법 위치와 규모를 설계할 수 있다. 이 프로그램은 가장 잘 알려진 지리정보시스템(GIS) 개발도구중의 하나인 ArcGIS 엔진에서 구동되도록 개발되었다. 그리고 유사동역학적인 습윤지수와 무한사면의 안정해석기법을 적용하여 산사태 발생가능성을 예측하였다. 계산된 사면안전율은 기준안전율과 비교하여 산사태 잠재발생 구간을 선정하고 이를 도면상에 표시하였다. 토석류량은 산사태 잠재발생 구간과 토층심도에 의해 산정된다. 그리고 누적 토석류량은 이동경로를 따라서 계산할 수 있다. 개발된 프로그램의 적용성을 평가하기 위하여 실제 산사태 발생현장을 대상으로 적용하였다. 산사태 발생현장은 강원도 인제군 덕산리에 위치하고 있으며, 대상수계에 4개의 사방댐이 설치되어 있다. 토질실험 및 현장조사결과를 토대로 산사태 발생가능성이 높은 구간과 토석류의 이동경로를 산정하였다. 해석결과 기존에 설치된 사방댐의 규모는 계산된 토석류량을 저장하기에 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 프로그램을 이용하여 토석류 산사태 대응공법의 설치위치와 규모를 합리적으로 산정할 수 있을 것이다.

베이지안 회귀 및 상관분석을 통한 지하철 진동발전 모델의 수정과 기전력 분석 (A Fundamental Study on Analysis of Electromotive Force and Updating of Vibration Power Generating Model on Subway Through The Bayesian Regression and Correlation Analysis)

  • 조병완;김영석;이윤성;김윤기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.139-146
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    • 2013
  • 본 논문에서는 페러데이 법칙을 이용한 진동발전 장치를 지하철의 자갈도상과 콘크리트 도상의 분류에 따른 기전력 량을 분석 하였다. 지하철 2호선 서초~방배 구간의 자갈도상에서 콘크리트 도상 변경으로 동일한 전동차 운행속도로 동일 구간에서 차량운행에 의한 동특성을 분석하고 진동력발전 장치를 이용해 얻어질 수 있는 기전력 량을 분석하였다. 또한 페러데이의 법칙에 의한 유도 기전력 식에 의한 계산 기전력 량과 발전 장치에 의한 관측 기전력 량을 베이지안 회귀 분석 및 상관분석을 통하여 철도에 적용되는 모델에 대한 신뢰구간과 모델식을 각 도상별로 업데이팅하였다. 수정된 식을 이용한 기전력은 한 개의 진동발전 장치 당 콘크리트 도상에서 4mV, 자갈도상에서는 40mV의 전력을 얻을 수 있다.

Study of the Efficiency Droop Phenomena in GaN based LEDs with Different Substrate

  • Yoo, Yang-Seok;Li, Song-Mei;Kim, Je-Hyung;Gong, Su-Hyun;Na, Jong-Ho;Cho, Yong-Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.172-173
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    • 2012
  • Currently GaN based LED is known to show high internal or external efficiency at low current range. However, this LED operation occurs at high current range and in this range, a significant performance degradation known as 'efficiency droop' occurs. Auger process, carrier leakage process, field effect due to lattice mismatch and thermal effects have been discussed as the causes of loss of efficiency, and these phenomena are major hindrance in LED performance. In order to investigate the main effects of efficiency loss and overcome such effects, it is essential to obtain relative proportion of measurements of internal quantum efficiency (IQE) and various radiative and nonradiative recombination processes. Also, it is very important to obtain radiative and non-radiative recombination times in LEDs. In this research, we measured the IQE of InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) LEDs with PSS and Planar substrate using modified ABC equation, and investigated the physical mechanism behind by analyzing the emission energy, full-width half maximum (FWHM) of the emission spectra, and carrier recombination dynamic by time-resolved electroluminescence (TREL) measurement using pulse current generator. The LED layer structures were grown on a c-plane sapphire substrate and the active region consists of five 30 ${\AA}$ thick In0.15Ga0.85N QWs. The dimension of the fabricated LED chip was $800um{\times}300um$. Fig. 1. is shown external quantum efficiency (EQE) of both samples. Peak efficiency of LED with PSS is 92% and peak efficiency of LED with planar substrate is 82%. We also confirm that droop of PSS sample is slightly larger than planar substrate sample. Fig. 2 is shown that analysis of relation between IQE and decay time with increasing current using TREL method.

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활성탄에 의한 Acid Black과 Quinoline Yellow의 흡착특성 및 파라미터 (Adsorption Characteristics and Parameters of Acid Black and Quinoline Yellow by Activated Carbon)

  • 이경호;황은진;백우승;이종집;동종인
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.186-195
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    • 2020
  • 활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol-1, 14.17 kJ mol-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.

임펠라 스플리터 날개 최적 설계를 통한 무선진공청소기 팬 모터 단품의 공력 소음 저감 (Aerodynamic noise reduction of fan motor unit of cordless vacuum cleaner by optimal designing of splitter blades for impeller)

  • 김건우;유서윤;정철웅;서성진;장철민;설한신
    • 한국음향학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.524-532
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    • 2020
  • 본 논문에서는 무선진공청소기용 팬 모터 단품으로부터 방사되는 공력소음을 저감하기 위하여 팬 모터 단품 내부의 기존 임펠라에 스플리터 날개를 설계하였다. 우선, 팬 모터 단품, 특히 임펠라의 유동장을 분석하기 위하여 전산유체역학 기법을 사용하여 비정상, 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 수치적으로 해석하였다. 예측한 유동장 결과를 입력값으로 Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) 적분 방정식을 풀어 임펠라로부터 방사되는 소음을 수치적으로 예측하였다. 예측한 음압스펙트럼과 측정값의 비교를 통하여 수치해석방법의 유효성을 검증하였다. 예측한 유동장 결과에 대한 추가 분석을 통하여 임펠라 날개 사이에서 강한 와류가 형성되는 것을 확인하였다. 와류는 유동에는 손실로 소음에는 소음원으로 작용하기 때문에 기존 임펠라에 스플리터 형상을 추가 설계하여 와류를 억제하고자 하였다. 스플리터의 길이와 위치를 설계 인자로 선정하였으며, 다구찌 기법을 사용하여 각각의 설계 인자가 공력소음에 미치는 영향도를 살펴보았다. 이 결과로부터 최소소음을 나타내는 스플리터의 최적 위치와 길이를 결정하였다. 최종 선정된 설계안에 대한 추가 해석을 통하여 소음성능이 개선됨을 확인 하였다.

기업지배구조의 상호관계 및 기업성과에 관한 연구 (Interdependence of Corporate Control Mechanisms and Firm Performance in Korea)

  • 조성빈
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제28권2호
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    • pp.131-177
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    • 2006
  • 본 논문은 내부자 지분, 기관투자자 지분, 사외이사비율, 부채비율, 그리고 배당 등 기업의 내 외부 지배구조 사이의 상호관계를 파악하고 기업의 내 외부 지배구조가 기업성과에 미치는 영향을 실증적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. 기업통제장치의 평균적인 변화는 상대적으로 작으나 기업별 변화는 큰 것으로 확인되었다. 이러한 변화는 상호 연관되어 나타나는데, 동태적 패널벡터자기회귀모형을 통해 인과관계를 검정한 결과, 내부자 지분과 사외이사비율 및 기관투자자 지분 사이에 상호 인과관계가 존재하며, 부채비율과 기관투자자 지분은 배당과 인과관계를 가지고 있음을 확인하였다. 2단계 최소자승법을 이용하여 통제장치들 사이에 존재하는 상호관계를 고찰하였는데, 내부자 지분과 기관투자자 지분은 대체적 관계, 내부자 지분과 부채비율은 상호 보완적인 관계를 가지는 것으로 확인되었다. 또한 사외이사에 의한 내부감시기능과 기관투자자의 외부감시기능이 상호 보완적이며, 배당은 다른 통제장치들과의 관계에 있어 부채비율과 유사한 성격을 가짐을 확인하였다. 지배구조와 기업성과의 관계에 대한 분석 결과, 사외이사비율은 기업성과를 제고하는 데 기여하지 못하는 것으로 확인되었다. 이 같은 결과는, 사외이사가 경영자 통제의 역할을 담당하기 위해서는 사외이사의 독립성을 제고하는 것이 필요함을 시사한다.

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유체가 채워진 착저신 유연막 구조물에 의한 파랑제어 (Wave Control by Bottom-Mounted and Fluid-Filled Flexible Membrane Structure)

  • 조일형;강창익
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.139-148
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유체가 채워진 착저식 유연막 구조물과 파와의 상호작용 문제를 유탄성 이론을 사용하여 살펴보았다. 먼저 동역학적 문제를 풀기에 앞서 유체로 채워진 유연막 내부에 일정한 압력이 작용하였을 때, 유연막의 형상과 막에 작용하는 초기장력을 정역학문제를 풀어 구한다. 동역학적 문제를 풀기 위하여 유체영역을 내부영역과 외부영역으로 나누어, 내부영역을 유연막을 경계로 영역 1과 영역 2로 다시 나눈다. 내부영역에서는 경계요소법을 사용하여 파동장을 풀고, 외부영역에서는 고유함수전개법을 사용하여 해를 구한다. 두 영역이 만나는 정합면에서 이미 구한 해를 정합시켜 완전한 해를 구한다. 유연막의 거동은 원주 좌표계를 사용하여 유도된 선형화된 막방정식을 사용하여 이때 외력은 영역 1과 영역 2의 압력차로 주어지므로 영역 1과 영역 2의 해는 막방정식을 통하여 연성된다. 유체가 채워진 착저식 유연막 방파제의 성능에 미치는 중요한 변수로는 유연막의 형상(폭, 높이)과 유연막 내부압력, 유체의 밀도이다. 설계변수들을 바꿔가면서 유연막에 의한 파랑제어 효과를 투과율을 통하여 살펴보았다. 또한 파의 입사각도에 따른 파랑제어 효과를 함께 고찰하였다. 수치계산결과는 Ohyama의 실험결과와 비교하였고 두 결과는 정량적인 값 차이가 나지만 정성적으로 일치하고 있음을 확인하였다. 적절히 설계된 유연막은 소형어항 보호용이나 레저용 방파제로 활용할 수 있는 가능성을 발견하였다.

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