Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
v.16
no.1
/
pp.65-84
/
2012
We present an application of the variational multiscale methodology to the computation of concentric annular pipe flow. Isogeometric analysis is utilized for higher order approximation of the solution using Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) functions. The ability of NURBS to exactly represent curved geometries makes NURBS-based isogeometric analysis attractive for the application to the flow through the curved channel.
A three-dimensional; structural health monitoring; vertical; planar; cross-sample entropy; multiscaleA three-dimensional structural health monitoring (SHM) system based on multiscale entropy (MSE) and multiscale cross-sample entropy (MSCE) is proposed in this paper. The damage condition of a structure is rapidly screened through MSE analysis by measuring the ambient vibration signal on the roof of the structure. Subsequently, the vertical damage location is evaluated by analyzing individual signals on different floors through vertical MSCE analysis. The results are quantified using the vertical damage index (DI). Planar MSCE analysis is applied to detect the damage orientation of damaged floors by analyzing the biaxial signals in four directions on each damaged floor. The results are physically quantified using the planar DI. With progressive vertical and planar analysis methods, the damaged floors and damage locations can be accurately and efficiently diagnosed. To demonstrate the performance of the proposed system, performance evaluation was conducted on a three-dimensional seven-story steel structure. According to the results, the damage condition and elevation were reliably detected. Moreover, the damage location was efficiently quantified by the DI. Average accuracy rates of 93% (vertical) and 91% (planar) were achieved through the proposed DI method. A reference measurement of the current stage can initially launch the SHM system; therefore, structural damage can be reliably detected after major earthquakes.
This paper describes the development of a fiber reinforced concrete (FRC) unit cell for analyzing concrete structures by executing a multiscale analysis procedure using the theory of homogenization. This was achieved through solving a periodic unit cell problem of the material in order to evaluate its macroscopic properties. Our research describes the creation of an FRC unit cell through the use of concrete paste generic information e.g. the percentage of aggregates, their distribution, and the percentage of fibers in the concrete. The algorithm presented manipulates the percentage and distribution of these aggregates along with fiber weight to create a finite element unit cell model of the FRC which can be used in a multiscale analysis of concrete structures.
A multiscale finite element method is applied to the Spalart-Allmaras turbulence model based detached-eddy simulation (DES). The multiscale arises from a decomposition of the scalar field into coarse (resolved) and fine (unresolved) scales. It corrects the lack of stability of the standard Galerkin formulation by modeling the scales that cannot be resolved by a given spatial discretization. The stabilization terms appear naturally and the resulting formulation provides effective stabilization in turbulent computations, where reaction-dominated effects strongly influence near-wall predictions. The multiscale DES is applied in the context of high-Reynolds flow over the Commonwealth Advisory Aeronautical Council (CAARC) standard tall building model, for both uniform and turbulent inflows. Time-averaged pressure coefficients on the exterior walls are compared with experiments and it is demonstrated that DES is able to resolve the turbulent features of the flow and accurately predict the surface pressure distributions under atmospheric boundary layer flows.
In view of the analysis of the phenomena and the prediction of the performance, mathematical modelling and simulation of a high temperature pilot reactor for water gas shift reaction (WGSR) has been carried out. Multiscale simulation incorporated computational fluid dynamics (CFD) technique, which has the capability to deal with the reactor shape, fluid and energy transport with extensive degree of accuracy, and process modeling technique, which, in turn is responsible for reaction kinetics and mass transport. This research employed multiscale simulation and the results were compared with those from process simulation. From multiscale simulation, the maximum conversion of was predicted approximately 0.85 and the maximum temperature at the reactor was calculated 720 K, resulting from the heat of reaction. Dynamic simulation was also performed for the time transient profile of temperature, conversion, etc. Considering the results, it is concluded that multiscale simulation is a safe and accurate technique to predict reactor behaviors, and consequently will be available for the design of commercial size chemical reactors as well as other commercial unit operations.
Seo Jeong Hun;Earmme Taemin;Jang Gang-Won;Kim Yoon Young
Journal of Mechanical Science and Technology
/
v.20
no.1
/
pp.110-124
/
2006
The multi scale wavelet-Galerkin method implemented in an adaptive manner has an advantage of obtaining accurate solutions with a substantially reduced number of interpolation points. The method is becoming popular, but its numerical efficiency still needs improvement. The objectives of this investigation are to present a new numerical scheme to improve the performance of the multi scale adaptive wavelet-Galerkin method and to give detailed implementation procedure. Specifically, the subdomain technique suitable for multiscale methods is developed and implemented. When the standard wavelet-Galerkin method is implemented without domain subdivision, the interaction between very long scale wavelets and very short scale wavelets leads to a poorly-sparse system matrix, which considerably worsens numerical efficiency for large-sized problems. The performance of the developed strategy is checked in terms of numerical costs such as the CPU time and memory size. Since the detailed implementation procedure including preprocessing and stiffness matrix construction is given, researchers having experiences in standard finite element implementation may be able to extend the multi scale method further or utilize some features of the multiscale method in their own applications.
The electrical contact resistance is here estimated using the multiscale microcontact distribution of elastic contact between rough surfaces, simulated from the Archard's model, and the electrical contact conduction theory suggested by Greenwood. These analysis confirms that the electrical contact resistance is converged to a values, larger than would be obtained if the contact spots were widely separated and hence independent. In multiscale process, the base potential is close to the value of the potential difference between the contact surface and the extremity of body, suggesting a possibility to obtain the multiscale electrical contact resistance relations.
Refined analysis depicting mass transportation and physicochemical reaction and reasonable computing load with acceptable DOFs are the two major challenges of numerical simulation for concrete durability. Mesoscopic numerical simulation for chloride diffusion considering binder, aggregate and interfacial transition zone is unable to be expended to the full structure due to huge number of DOFs. In this paper, a multiscale approach of combining both mesoscopic model including full-graded aggregate and equivalent macroscopic model was introduced. An equivalent conversion of chloride content at the Interfacial Transition Layer (ITL) connecting both models was considered. Feasibility and relative error were discussed by analytical deduction and numerical simulation. Case study clearly showed that larger analysis model in multiscale model expanded the diffusion space of chloride ion and decreased chloride content in front of rebar. Difference for single-scale simulation and multiscale approach was observed. Finally, this paper addressed some worth-noting conclusions about the chloride distribution and rebar corrosion regarding the configuration of rebar placement, rebar diameter, concrete cover and exposure period.
Objectives The aim of this study is to explore the mechanism of action and target diseases of Sasang constitutional prescriptions using a multiscale interactome approach. Methods The compound and target information of Sasang constitutional prescriptions were retrieved from various databases such as the TM-MC, STITCH, and TTD. Key targets for Sasang constitutional prescriptions were identified by selecting the top 100 targets based on the number of simple paths within the constructed network. Diffusion profiles for Sasang constitutional prescriptions and diseases were calculated based on a biased random walk algorithm. Potential diseases and key mechanisms of Sasang constitutional prescriptions were identified by analyzing diffusion profiles. Results We identified 144 Sasang constitutional prescriptions and their targets, finding 80 herbs with effective biological targets. A cluster analysis based on selecting up to 100 key targets for each prescription revealed a more cohesive grouping of prescriptions according to Sasang constitution. We then predicted potential diseases for 62 Sasang constitutional prescriptions using diffusion profiles calculated on a multiscale interactome. Finally, our analysis of diffusion profiles revealed key targets and biological functions of prescriptions in obesity and diabetes. Conclusions This study demonstrates the effectiveness of a multiscale interactome approach in elucidating the complex mechanisms and potential therapeutic applications of prescriptions in Sasang constitutional medicine.
A design method of second generation wavelet (SGW)-based multivariable finite elements is proposed for static and vibration beam analysis. An important property of SGWs is that they can be custom designed by selecting appropriate lifting coefficients depending on the application. The SGW-based multivariable finite element equations of static and vibration analysis of beam problems with two and three kinds of variables are derived based on the generalized variational principles. Compared to classical finite element method (FEM), the second generation wavelet-based multivariable finite element method (SGW-MFEM) combines the advantages of high approximation performance of the SGW method and independent solution of field functions of the MFEM. A multiscale algorithm for SGW-MFEM is presented to solve structural engineering problems. Numerical examples demonstrate the proposed method is a flexible and accurate method in static and vibration beam analysis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.