• 제목/요약/키워드: Lightweight Model

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Analytical and higher order finite element hybrid approach for an efficient simulation of ultrasonic guided waves I: 2D-analysis

  • Vivar-Perez, Juan M.;Duczek, Sascha;Gabbert, Ulrich
    • Smart Structures and Systems
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    • 제13권4호
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    • pp.587-614
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    • 2014
  • In recent years the interest in online monitoring of lightweight structures with ultrasonic guided waves is steadily growing. Especially the aircraft industry is a driving force in the development of structural health monitoring (SHM) systems. In order to optimally design SHM systems powerful and efficient numerical simulation tools to predict the behaviour of ultrasonic elastic waves in thin-walled structures are required. It has been shown that in real industrial applications, such as airplane wings or fuselages, conventional linear and quadratic pure displacement finite elements commonly used to model ultrasonic elastic waves quickly reach their limits. The required mesh density, to obtain good quality solutions, results in enormous computational costs when solving the wave propagation problem in the time domain. To resolve this problem different possibilities are available. Analytical methods and higher order finite element method approaches (HO-FEM), like p-FEM, spectral elements, spectral analysis and isogeometric analysis, are among them. Although analytical approaches offer fast and accurate results, they are limited to rather simple geometries. On the other hand, the application of higher order finite element schemes is a computationally demanding task. The drawbacks of both methods can be circumvented if regions of complex geometry are modelled using a HO-FEM approach while the response of the remaining structure is computed utilizing an analytical approach. The objective of the paper is to present an efficient method to couple different HO-FEM schemes with an analytical description of an undisturbed region. Using this hybrid formulation the numerical effort can be drastically reduced. The functionality of the proposed scheme is demonstrated by studying the propagation of ultrasonic guided waves in plates, excited by a piezoelectric patch actuator. The actuator is modelled utilizing higher order coupled field finite elements, whereas the homogenous, isotropic plate is described analytically. The results of this "semi-analytical" approach highlight the opportunities to reduce the numerical effort if closed-form solutions are partially available.

2축 병렬로봇의 작동강성 최적설계 (Optimization of the Operating Stiffness of a Two-Axis Parallel Robot)

  • 이재욱;장진석;이상곤;정명식;조용재;김건우;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.561-566
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.

Load carrying capacity of CFRP retrofitted broken concrete arch

  • Wang, Peng;Jiang, Meirong;Chen, Hailong;Jin, Fengnian;Zhou, Jiannan;Zheng, Qing;Fan, Hualin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권2호
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    • pp.187-194
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    • 2017
  • To reuse a broken plain concrete (PC) arch, a retrofitting method was proposed to ensure excellent structural performances, in which carbon fiber reinforced polymers (CFRPs) were applied to repair and strengthen the damaged PC arch through bonding and wrapping techniques. Experiments were carried out to reveal the deformation and the load carrying capacity of the retrofitted composite arch. Based on the experiments, repairing and strengthening effects of the CFRP retrofitted broken arch were revealed. Simplified analysing model was suggested to predict the peak load of the CFRP retrofitted broken arch. According to the research, it is confirmed that absolutely broken PC arch can be completely repaired and reinforced, and even behaves more excellent than the intact PC arch when bonded together and strengthened with CFRP sheets. Using CFRP bonding/wrapping technique a novel efficient composite PC arch structure can be constructed, the comparison between rebar reinforced concrete (RC) arch and composite PC arch reveals that CFRP reinforcements can replace the function of steel bars in concrete arch.

가상 데이터를 활용한 번호판 문자 인식 및 차종 인식 시스템 제안 (Proposal for License Plate Recognition Using Synthetic Data and Vehicle Type Recognition System)

  • 이승주;박구만
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.776-788
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    • 2020
  • 본 논문에서는 딥러닝을 이용한 차종 인식과 자동차 번호판 문자 인식 시스템을 제안한다. 기존 시스템에서는 영상처리를 통한 번호판 영역 추출과 DNN을 이용한 문자 인식 방법을 사용하였다. 이러한 시스템은 환경이 변화되면 인식률이 하락되는 문제가 있다. 따라서, 제안하는 시스템은 실시간 검출과 환경 변화에 따른 정확도 하락에 초점을 맞춰 1-stage 객체 검출 방법인 YOLO v3를 사용하였으며, RGB 카메라 한 대로 실시간 차종 및 번호판 문자 인식이 가능하다. 학습데이터는 차종 인식과 자동차 번호판 영역 검출의 경우 실제 데이터를 사용하며, 자동차 번호판 문자 인식의 경우 가상 데이터만을 사용하였다. 각 모듈별 정확도는 차종 검출은 96.39%, 번호판 검출은 99.94%, 번호판 검출은 79.06%를 기록하였다. 이외에도 YOLO v3의 경량화 네트워크인 YOLO v3 tiny를 이용하여 정확도를 측정하였다.

승압형 컨버터를 활용한 비접촉식 전력변환 시스템 (contactless power conversion system using the Boost converter)

  • 이승준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.214-217
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    • 2003
  • The connectorless power supply system on that multi-contact causes confidence when the wiring reconstructed in the rear. As you see above, contact points between sets and indoor space cause inferior function of audio frequency so it needs to be eliminated. This paper explains the structure of connectorless power supply to supply the system with power crossing the air gap in the part of inductively in the connectorless power supply of both magnetic and electrical model. To get maximum output of electrical load, compensating capacitor compensates to show inter-inductance, lequeage-inductance reducing the track-inductance and access the conditions for resonance. At that time it accesses the maximum electric power. The small change of the value of compensating capacitor causes the changes of maximum electric power. Here the power electronics technology is used not only in the industrial machinery but also in the home appliances so the switching power supply is used to actualize the miniaturization, lightweight, and high efficiency. Generally the condenser input methods are widely used in the rectification circuit of switching power supply, but condenser input method generate great quantity of high frequency components because with this method the current flows in the power input filtering condenser only around value of peak of ac input voltage. To solve these problems, installation of power factor improve circuit on the front of filtering capacitence was considered. Several methods were suggested regarding, but the active filter method which makes smalliging and highly power factor possible are the produce main stream. IC for power factor improvement can be utilized by CMOS process proposing low power consumption. When the high power factor is considered seriously in the power factor improvement circuit, active filter method is selected. In the active filter method, the boost converter is used. Regarding this ·the boost converter is needed.

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초고속 모바일 웹 개발을 위한 경량화 프레임워크 (Lightweight Framework For Supporting Mobile Web Development)

  • 신승우;김행곤
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.127-138
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    • 2009
  • 모바일 웹 애플리케이션들이 다양한 모바일 디바이스의 성능향상으로 형태로 변화하고 있다. 하지만 기존 PC환경과 달리 개발환경 및 표준에 대한 고려가 적어 애플리케이션을 디바이스 별로 구현하는 등의 이유로 개발비용이 소모되고 있다. 본 논문에서는 MWeb-프레임워크를 통해 최근 각광 받고 있는 웹 프레임워크기반의 모바일 웹 개발을 수행하는 개발방법론을 제안하며 이와 더불어 다양한 디바이스에서 동일한 사용이 가능하도록 모바일 웹 표준 준수를 지원한다. Ruby on Rails기반의 모바일 웹 개발 아키텍처를 정의하고 이를 바탕으로 모바일 웹 표준을 준수하는 애자일 개발방법론을 적용한 프로세스 모델을 제안한다. 제안한 모바일 웹 개발 프레임워크를 통한 사례연구를 수행하여 제안한 프레임워크를 검증한다. 이를 통해 개발 수행 시 애자일 개발방법론을 도입하여 신속한 개발을 수행할 수 있으며 모바일 웹 표준 환경을 준수하여 모바일 웹애플리케이션의 품질과 신뢰성을 획득할 수 있다. 향후 연구로 제안한 MWeb-프레임워크의 다양한 사례연구를 통해 잠재적인 문제를 개선하고 이를 바탕으로 표준화를 제안한다.

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필라멘트 와인딩 압력용기의 최적설계와 CNG자동차 연료 충진용기 개발 (A Study on filament Winding Process of A CNG Composite Pressure Vessel)

  • 김의수;김지훈;박윤소;김철;최재찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.933-937
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    • 2002
  • The fiber reinforced composite material is widely used in the multi-industrial field where the weight reduction of the infrastructure is demanded because of their high specific modulus and specific strength. Pressure vessels using this composite material in comparison with conventional metal vessels can be applied in the field where lightweight and the high pressure are demanded from the defense and aerospace industry to rocket motor case due to the merits which are energy cutdown the weight reduction and decrease of explosive damage preceding to the sudden explosion which is generated by the pressure leakage condition). In this paper, for nonlinear finite element analysis of E-glass/epoxy filament winding composite pressure vessel receiving an internal pressure, the standard interpretation model is developed by using the ANSYS, general commercial software, which is verified as the accuracy and useful characteristic of the solution based on Auto LISP and ANSYS APDL. Both the preprocessor for doing exclusive analysis of filament winding composite pressure vessel and postprocessor that simplifies result of analysis have been developed to help the design engineers.

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평면배열 커넥터 터미널 핀에 오목형상 부여가 접압력 향상에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of Concave Shaping in Improving Contract Pressure for Planar Array Connector Terminal Pins)

  • 전용준;신광호;허영무
    • Design & Manufacturing
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    • 제10권1호
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    • pp.36-40
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    • 2016
  • Connectors transmit electric signals to different parts in compact mobile display products. As products that apply this have become lightweight and smaller in size, there are growing demands for smaller and more integrated connectors, which are internal parts of the products. As a measure to address these demands, there is the planar array connector that minimizes the part by arranging the single-direction BTB connectors to two directions. As connectors become smaller in size and more highly integrated, maintaining intensity to prevent defects during impact and maintaining adhesive force to smoothly transmit electric signals are growing in importance. Thus, in order to identify the impact of concave shaping on improving adhesive power in connector terminal pins as a method to increase the connecting power of planar array connector terminal pins, this study predicted and examined the concave shaping method, number of concave shapes, and the adhesive power according to the size of the concave shape through CAE. For concave shaping, the model that added concave shaping towards the lower part of the connector terminal pin and added spokes for the area pressed down by the concave shaping was 0.74 N, showing increased adhesive force compared to existing models. Furthermore, when applying two concave shaping, rather than just one, there was a tendency for adhesive force to increase. In the case of adhesive power trends according to the size of the concave shaping, adhesive power increased and the width of the concave shape decreased, and the biggest adhesive force trends were shown when the concave shaping depth was 0.01mm.

이산화 기법을 이용한 링프레임 복합재의 기계적 물성 예측 (A prediction of Ring Frame Composite Properties Using Discretization Method)

  • 전용운;김용하;김평화;김휘엽;박정선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.939-941
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    • 2017
  • 항공우주 구조물은 경량화를 위하여 복합재의 사용이 증가하고 있다. 이러한 구조물 중 추진기관에 해당하는 발사체 동체의 링 프레임 및 부품은 구조적 파손에 덜 취약한 섬유 강화 복합재를 주로 사용한다. 섬유 강화 복합재의 사용이 증가함에 따라 강성 및 강도의 효율적인 설계 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 섬유 강화 복합재 중 2차원 3축 브레이딩 복합재의 단위 체적 형상(Repeating Unit Cell, RUC)에 따른 기계적 강도를 예측하였다. 강도 예측 기법으로 섬유다발의 이산화 기법를 통한 섬유조각(Yarn Slice) 정의, 증분 접근법, 강성저하 모델 등을 사용하였다. 마지막으로 예측된 강도와 시험결과를 비교하여 본 논문에서 정의한 예측 기법의 정확도를 검증하였다.

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동시 트랜잭션이 많은 데이터베이스에서 효과적인 개인정보보호 시스템 연구 (A Study of Effective Privacy Protection System on High Concurrent Transaction Database System)

  • 강지원
    • 융합보안논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.107-113
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    • 2012
  • 최근 개인정보보호법 제정에 따라 인터넷에서 개인정보를 취급하는 공공기관 및 기업들은 개인정보 보호를 위해 접근제어, 암호화 등 기술적 대책을 강구하고 있다. 개인정보 유출시 공공기관이나 기업은 이미지 훼손뿐만 아니라, 법적책임을 면할 수 없는 실정이다. 그러나, 대용량 데이터베이스 시스템에서 매 접속 시마다 개인정보 항목에 대해 접근제와와 암 복호화를 하도록 하는 것은 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 동시 트랜잭션이 많은 Oracle DBMS 환경에서 JVM(Java Virtual Machine)을 이용한 경량화 시스템을 설계 구현하여 성능에 최소한 영향을 미치면서 개인정보보호법에 정한 요구사항을 효율적이고 안전하게 수행하는 시스템을 제안하였다. 제안 시스템을 A 공공기관 포털 및 인사 시스템 내 개인정보 보호에 적용하여 성능 차이를 검증하였다.