• 제목/요약/키워드: Matrix structures

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Thermo-mechanical response of size-dependent piezoelectric materials in thermo-viscoelasticity theory

  • Ezzat, Magdy A.;Al-Muhiameed, Zeid I.A.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권4호
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    • pp.535-546
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    • 2022
  • The memory response of nonlocal systematical formulation size-dependent coupling of viscoelastic deformation and thermal fields for piezoelectric materials with dual-phase lag heat conduction law is constructed. The method of the matrix exponential, which constitutes the basis of the state-space approach of modern control theory, is applied to the non-dimensional equations. The resulting formulation together with the Laplace transform technique is applied to solve a problem of a semi-infinite piezoelectric rod subjected to a continuous heat flux with constant time rates. The inversion of the Laplace transforms is carried out using a numerical approach. Some comparisons of the impacts of nonlocal parameters and time-delay constants for various forms of kernel functions on thermal spreads and thermo-viscoelastic response are illustrated graphically.

Size dependent torsional vibration of a rotationally restrained circular FG nanorod via strain gradient nonlocal elasticity

  • Busra Uzun;Omer Civalek;M. Ozgur Yayli
    • Advances in nano research
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    • 제16권2호
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    • pp.175-186
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    • 2024
  • Dynamical behaviors of one-dimensional (1D) nano-sized structures are of great importance in nanotechnology applications. Therefore, the torsional dynamic response of functionally graded nanorods which could be used to model the nano electromechanical systems or micro electromechanical systems with torsional motion about the center of twist is examined based on the theory of strain gradient nonlocal elasticity in this work. The mathematical background is constructed based on both strain gradient theory and Eringen's nonlocal elasticity theory. The equation of motions and boundary conditions of radially functionally graded nanorods are derived using Hamilton's principle and then transformed into the eigenvalue analysis by using Fourier sine series. A general coefficient matrix is obtained to assemble the Stokes' transformation. The case of a restrained functionally graded nanorod embedded in two elastic springs against torsional rotation is then deeply investigated. The effect of changing the functionally graded index, the stiffness of elastic boundary conditions, the length scale parameter and nonlocal parameter are investigated in detail.

한국제조업에서의 외부통제에 관한 공간적 분석 (The geography of external control in Korean manufacturing industry)

  • 백영기
    • 대한지리학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.146-168
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    • 1995
  • 본 연구는 기업의 외부통제에 관한 개념적인 논의와 함께, 한국의 제조업에서 80년 대 중반 이후(1986-1992)에 나타난 통제의 공간적 변화를 경험적으로 조사하였다. 15개의 지역 사이에 다입지 기업의 소유연계에 대한 자료가 외부통제의 대체척도로 이용되었다. 이 자료를 근거로 생산과정의 특성에 따른 세가지 유형의 제조업 부문별로 통제의 변화를 지도 화하여 분석하였다. 전반적인 외부통제의 지리적 특징은 서울이 탁월한 통제의 중심지로서, 서울의 영향력은 수도권과 동남권의 산업발달 지역에 집중되었지만, 최근에 그 영향력은 산 업이 낙후된 지역까지 확산되어 전국적이다. 또한 새로운 통제의 중심지로 수도권과 동남권 의 중심인 대도시가 서서히 부각되고 있다. 이러한 특징에도 불구하고, 제조업 유형별로 상 이한 외부통제의 공간적 패턴은 생산의 조직구조가 생산과정에서 필요로 하는 자본과 노동 은 물론 부문이 처한 외부환경에 따라 변화됨을 보여준다. 이러한 결과는 상이한 생산과정 을 채택하는 다입지 기업의 공간적 영향에 차별적 분석을 요구한다.

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지반-구조물 상호작용을 고려한 기초모델링 (Foundation Modeling Considering the Soil-Structure Interaction)

  • 이용제;김태진;마리아 펭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.13-22
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    • 2012
  • 지반-구조물의 상호작용은 구조물의 동적 해석 및 기초 설계에 있어 지대한 영향을 미침에도 불구하고 그 중요성이 간과되어 왔다. 이는 모델링 과정의 복잡성으로 인해 실무자를 위한 적절한 절차가 미비 하다는 점에서 상당부분 그 이유를 찾을 수 있을 것이다. 본 연구에서는 먼저 구조물의 동적 해석이 필수적으로 요구되는 강진지역인 미국 캘리포니아에 위치한 Cal(IT)2 건물을 대상으로 지반 경계조건을 달리했을 시 해석상의 차이가 어느 정도 나는지를 검토해 보았다. 기초 모델링 기법의 하나인 Beam on Nonlinear Winkler Foundation Model을 Linear Matrix Inequalities Model Reduction 기법을 활용하여 보다 간략하게 사용할 수 있도록 하였다. 이렇게 하여 만들어진 대상 건물의 유한요소 모델과 실재 얻어진 가속도 데이터를 비교하여 제시된 방식을 통해 매우 우수한 해석 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

Dynamic characteristics analysis of partial-interaction composite continuous beams

  • Fang, Genshen;Wang, Jingquan;Li, Shuai;Zhang, Shubin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제21권1호
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    • pp.195-216
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    • 2016
  • The dynamic characteristics of continuous steel-concrete composite beams considering the effect of interlayer slip were investigated based on Euler Bernoulli's beam theory. A simplified calculation model was presented, in which the Mode Stiffness Matrix (MSM) was developed. The natural frequencies and modes of partial-interaction composite continuous beams can be calculated accurately and easily by the use of MSM. Proceeding from the present method, the natural frequencies of two-span steel-concrete composite continuous beams with different span-ratios (0.53, 0.73, 0.85, 1) and different shear connection stiffnesses on the interface are calculated. The influence pattern of interfacial stiffness on bending vibration frequency was found. With the decrease of shear connection stiffness on the interface, the flexural vibration frequencies decrease obviously. And the influence on low order modes is more obvious while the reduction degree of high order is more sizeable. The real natural frequencies of partial-interaction continuous beams commonly used could have a 20% to 40% reduction compared with the fully-interaction ones. Furthermore, the reduction-ratios of natural frequencies for different span-ratios two-span composite beams with uniform shear connection stiffnesses are totally the same. The span-ratio mainly impacts on the mode shape. Four kinds of shear connection stiffnesses of steel-concrete composite continuous beams are calculated and compared with the experimental data and the FEM results. The calculated results using the proposed method agree well with the experimental and FEM ones on the low order modes which mainly determine the vibration properties.

일반적인 연결선 구조의 해석을 위한 효율적인 행렬-벡터 곱 알고리즘 (An Efficient Matrix-Vector Product Algorithm for the Analysis of General Interconnect Structures)

  • 정승호;백종흠;김준희;김석윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권12호
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    • pp.56-65
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    • 2001
  • 본 논문은 이상적인 균일한 무손실 유전체를 갖는 일반적인 3차원 연결선 구조에서의 커패시턴스 추출 시, 널리 사용되는 일차 대조법(First-order collocation) 외에 고차 구적법을 결합하여 사용함으로써 정확성을 제고하고, 반복적 행렬-벡터의 곱을 효율적으로 수행하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 연결선에서 전기적 성질이 집중되어 있는 코너나 비아를 포함한 경우에 일차 대조법 대신에 구적법을 이용하여 고차로 근사함으로써 정확성을 보장한다. 또한, 이 기법은 경계 요소 기법에서 행렬의 대부분이 수치적으로 저차 계수(low rank)를 이룬다는 회로상의 전자기적 성질을 이용하여 모형차수를 축소함으로써 효율성을 증진한다. 이 기법은 SVD(Singular Value Decomposition)에 기반한 저차 계수 행렬 축소 기법과 신속한 행렬의 곱셈 연산을 위한 Krylov-subspace 차수 축소 기법인 Gram-Schmidt 알고리즘을 도입함으로써 효율적인 연산을 수행할 수 있다. 제안된 방법은 허용 오차 범위 내에서 효율적으로 행렬-벡터의 곱셈을 수행하며, 이를 기존의 연구에서 제시된 기법과의 성능 평가를 통하여 보인다.

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Exploration of temperature effect on videogrammetric technique for displacement monitoring

  • Zhou, Hua-Fei;Lu, Lin-Jun;Li, Zhao-Yi;Ni, Yi-Qing
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권2호
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    • pp.135-153
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    • 2020
  • There has been a sustained interest towards the non-contact structural displacement measurement by means of videogrammetric technique. On the way forward, one of the major concerns is the spurious image drift induced by temperature variation. This study therefore carries out an investigation into the temperature effect of videogrammetric technique, focusing on the exploration of the mechanism behind the temperature effect and the elimination of the temperature-caused measurement error. 2D videogrammetric measurement tests under monotonic or cyclic temperature variation are first performed. Features of measurement error and the casual relationship between temperature variation and measurement error are then studied. The variation of the temperature of digital camera is identified as the main cause of measurement error. An excellent linear relationship between them is revealed. After that, camera parameters are extracted from the mapping between world coordinates and pixels coordinates of the calibration targets. The coordinates of principle point and focal lengths show variations well correlated with temperature variation. The measurement error is thought to be an outcome mainly attributed to the variation of the coordinates of principle point. An approach for eliminating temperature-caused measurement error is finally proposed. Correlation models between camera parameters and temperature are formulated. Thereby, camera parameters under different temperature conditions can be predicted and the camera projective matrix can be updated accordingly. By reconstructing the world coordinates with the updated camera projective matrix, the temperature-caused measurement error is eliminated. A satisfactory performance has been achieved by the proposed approach in eliminating the temperature-caused measurement error.

Cyclic carbonate를 포함하는 polystyrene 유도체의 합성 및 이온전도 특성 (Synthesis and Ionic Conductivity of Polystyrene Derivative Containing Cyclic Carbonate)

  • 김두환;류상욱
    • 전기화학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • 본 실험에서는 cyclic carbonate를 함유하는 styrene 유도체 VBCE를 Williamson 반응으로 합성하였으며 일반적인 조건에서 고분자중합까지 가능함을 보여주었다. 합성한 poly(VBCE)는 PEGMA와의 블렌드를 통하여 고분자전해질로 제조되었으며 이온전도도에 미치는 조성의 영향을 평가하였다. 흥미롭게도 poly(VBCE)의 함량이 0, 1.9, 5.8 mol%로 증가한 경우, 상온 이온전도도는 각각 $4.2{\times}10^{-5}$, $1.45{\times}10^{-5}$, $3.93{\times}10^{-6}S\;cm^{-1}$로 감소하는 경향을 보여주었다. DSC 측정결과, poly(VBCE)의 도입이 PEGMA의 $T_g$에 크게 영향을 주어 도입전 $-50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$, $-21^{\circ}C$로 각각 증가되는 현상을 관찰하였다. 이것은 극성 cyclic carbonate의 존재가 이온전도성 기질인 PEGMA의 유동성을 감소시키기 때문으로 이해할 수 있다. 따라서 cyclic carbonate를 고분자기질에 고정시키기 위해서는 기질의 움직임을 감소시키지 않는 분자설계가 필요할 것이다.

유사가능도 기반의 네트워크 추정 모형에 대한 GPU 병렬화 BCDR 알고리즘 (BCDR algorithm for network estimation based on pseudo-likelihood with parallelization using GPU)

  • 김병수;유동현
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권2호
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    • pp.381-394
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    • 2016
  • 그래피컬 모형은 변수들 사이의 조건부 종속성을 노드와 연결선을 통하여 그래프로 나타낸다. 변수들 사이의 복잡한 연관성을 표현하기 위하여 그래피컬 모형은 물리학, 경제학, 생물학을 포함하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 조건부 종속성은 공분산 행렬의 역행렬의 비대각 성분이 0인 것과 대응하는 두 변수의 조건부 독립이 동치임에 기반하여 공분산 행렬의 역행렬로부터 추정될 수 있다. 본 논문은 공분산 행렬의 역행렬을 희박하게 추정하는 유사가능도 기반의 CONCORD (convex correlation selection method) 방법에 대하여 기존의 BCD (block coordinate descent) 알고리즘을 랜덤 치환을 활용한 갱신 규칙과 그래픽 처리 장치 (graphics processing unit)의 병렬 연산을 활용하여 고차원 자료에 대하여 보다 효율적인 BCDR (block coordinate descent with random permutation) 알고리즘을 제안하였다. 두 종류의 네트워크 구조를 고려한 모의실험에서 제안하는 알고리즘의 효율성을 수렴까지의 계산 시간을 비교하여 확인하였다.

삼림경영계획(森林經營計劃)모델의 적용성연구(適用性硏究) -Model I 대 Model II- (The Application of Various Forest Resource Planning Models to Forest Management in Korea -Model I vs. Model II-)

  • 권오복;장철수
    • 한국산림과학회지
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    • 제77권4호
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    • pp.389-400
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    • 1988
  • 삼림경영계획(森林經營計劃) 모델들의 발전과정을 연대순으로 살펴 볼 때 독립적인 기능별계획(機能別計劃) 모델에서 종합적(綜合的)인 다목적이용계획(多目的利用計劃) 모델로 발전돼 가고 있으며 모델의 수학적구조(數學的構造)도 Model I 이나 Model II의 어느 한 쪽을 사용하는 단일구조(單一構造)에서 두 Model을 겸용하는 복수구조(複數構造)로 변해가고 있다. Model I과 Model II의 일반적 특성(特性), 계획상(計劃上) 차이(差異), 분석상(分析上)의 차이(差異)는 L.P.모델을 통하여 잘 설명할 수 있다. 여기에서는 공통적(共通的)인 계획자료(計劃資料)를 사용하여 L.P.문제를 수식화(數式化)해 가면서 그들의 차이점(差異點)을 비교 검토하고 Model II가 삼림(森林)의 변화(變化)를 표현하는데 있어서나 문제를 분석하는데 있어서 Model I 보다 더 간편하다는 사실을 재확인했다.

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