• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.163-177
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• 2021

Numerical simulations of the Vortex-Induced Vibration (VIV) about a large-scale flexible pipe subject to shear flow were carried out in this paper. Efficiency verification was performed firstly, validating that the proposed fluid-structure interaction solution strategy is competent in predicting the VIV response. Then, the VIV characteristics related to multi-mode and spanwise hybrid waveform about the flexible pipe attributed to shear flow were investigated. When inflow velocity rises, higher vibration modes are apt to be excited, and the spanwise waveform easily convertes from a standing-wave-dominated status to a hybrid standing-traveling wave status. The multi-mode or even multiple-dominant-mode is prone to occur, that is, the dominant mode is often followed by several apparent subordinate modes with considerable vibration energy. Hence, the shedding frequencies no longer obey Strouhal law, and vibration trajectories become intricate. According to the motion analysis concerning the coupled cross-flow and in-line vibrations, as well as the corresponding wake patterns, a tight coupling interaction exists between the structural deformation and the wake flow behind the flexible pipe. In addition, the evolution of the vortex tube along the pipe span and a strong 3D effect are observed due to the slenderness of the flexible pipe and the variability of the vortex shedding attributed to the shear flow.

• 한국자기학회지
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• 제2권1호
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• pp.50-55
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• 1992

히스테리시스 특성을 갖는 자기기록장치의 재생과정을 수치모사할 수 있는 방법을 구현 하였다. 수치해거시 기록과정뿐만 아니라 재생과정에서도 히스테리시스 특성을 고려해 주어야 한다. 수치해석기법으로 유한요소법(finite element metho)을 사용하고 히스테리시스 특성을 묘사하기 위 하여 spin curling 모드를 이용한 Stoner-Wohlfarth 모델보다 정밀한 해석이 가능한 Preisach 모델 을 사용하여 알고리즘을 구성한 후 재생전압을 구하기 위한 수식을 유도하고 이 것을 2층매체와 폴 형헤드를 갖는 수직자기 기록장치에 적용하였다. 정보가 기록된 매체위를 헤드가 지나갈 때 코일을 통과하는 자속밀도와 코일에 유기되는 재생전압의 크기가 포화되는 특성을 구함으로써 이것으로부 터 기록과정에서 헤드에 흘려줄 최적의 전류를 구하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권8호
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• pp.643-654
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• 2018

수치파동수조에서 안정적인 지진해일을 조파하기 위하여 2차원 수치모델(LES-WASS-2D)에 다양한 파형의 지진해일을 고려할 수 있는 무반사 조파시스템을 도입하였다. 기존 실험에서 측정한 호안주변의 지진해일의 시 공간 파형들과 비교하여 수치계산결과가 높은 정확도를 나타내었다. 이로써 본 연구에서 적용한 수치모델이 지진해일 월파모의에 있어서 적합하다는 것을 보여주었다. 지진해일 월파모의결과로부터 지진해일 체적비와 파고와 수심비에 따른 월퍄량, 침수거리를 고찰하였다. 지진해일의 파형이 넓을수록 월파량이 선형적으로 증가하였으며, 침수거리 또한 증가하였다. 그러므로 고립파 근사이론을 지진해일의 월파 및 침수모의에 적용할 경우, 실제 지진해일보다 수리특성이 과소평가 될 우려가 크다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권4호
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• pp.195-201
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• 2019

파형 역산에 사용하는 로그 목적함수는 관측 자료와 모델링 자료의 로그값의 차이를 최소화하는 목적함수이다. 라플라스 영역 파형 역산에서는 주로 로그 목적함수와 유사 헤시안의 대각 성분을 이용하여 최적화를 수행한다. 이 때 유사 헤시안의 대각 성분이 0 또는 0에 가까운 값이 되는 것을 막기 위해 레벤버그-마쿼트 알고리듬을 적용한다. 본 연구에서는 로그 목적함수의 유사 헤시안의 대각 성분을 분석하여 음향파 라플라스 영역 파형 역산에서는 유사 헤시안의 대각 성분이 0 또는 0에 가까운 값을 가지지 않음을 보였다. 따라서 로그 목적함수의 유사 헤시안을 이용한 경사 방향 정규화시 레벤버그-마쿼트 알고리듬을 적용할 필요가 없다. 수치 예제에서 인공합성 자료와 현장 자료를 이용해 레벤버그-마쿼트 기법 없이도 역산 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권3호
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• pp.214-219
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• 2011

본 논문에서는 시간영역에서 분리된 잔여 파동장을 이용하여 주파수영역 파형역산을 수행하였다. 시간영역 잔여 파동장들을 절대값의 크기에 따라 정렬하여 분류하고, 이를 여러 개의 그룹으로 분리하였다. 분리된 잔여 파동장들은 각 그룹별로 목적함수의 경사 방향을 정규화한 후 평균하기 때문에 통상적인 잔여 파동장에서 작은 크기를 가지는 파동장들을 상대적으로 강조하는 효과가 있고, 이는 파형역산 시 심부구조의 이미지 향상에 도움을 준다. 파형역산은 시간영역에서 분리된 잔여 파동장을 이용하여 주파수영역에서 수행되며, 목적함수의 경사방향은 구조보정에서 많이 쓰이는 역전파 기법을 적용하여 계산된다. 본 연구에서 제안한 알고리듬의 타당성을 확인하기 위하여 SEG/EAGE 암염 모델과 Marmousi 모델을 이용하여 파형역산을 수행하였다. 역산 결과를 통해 제안된 알고리즘이 일반적인 주파수영역 파형역산에 비해 심부구조에 대하여 향상된 결과를 제시함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.27-34
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• 2007

농형유도전동기에서 회전자 도체의 고장은 전동기 성능에 나쁜 영향을 미친다. 본 논문에서는 이와 같은 고장유무를 수치해석적 방법으로 분석하는 방법을 제안하였다. 정상이 아닌 회전자 도체가 있는 농형유도전동기의 회전자에서 고장에 따라 나타나는 특징적인 파형을 수치 해석적 방법으로 분석하였다. 이와 같은 방법으로 정상적인 도체와 고장 도체가 있는 경우의 특징을 분석함으로써 고장의 유무, 상태를 파악할 수 있다. 회전자 고장진단 실험 장치를 제작하고 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성과 유용성을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권3호
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• pp.1326-1336
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• 2018

This paper proposes a numerical approach to predict the critical flashover voltages of air gaps under lightning impulses. For an air gap, the impulse voltage waveform features and electric field features are defined to characterize its energy storage status before the initiation of breakdown. These features are taken as the input parameters of the predictive model established by support vector machine (SVM). Given an applied voltage range, the golden section search method is used to compute the prediction results efficiently. This method was applied to predict the critical flashover voltages of rod-rod, rod-plane and sphere-plane gaps over a wide range of gap lengths and impulse voltage waveshapes. The predicted results coincide well with the experimental data, with the same trends and acceptable errors. The mean absolute percentage errors of 6 groups of test samples are within 4.6%, which demonstrates the validity and accuracy of the predictive model. This method provides an effectual way to obtain the critical flashover voltage and might be helpful to estimate the safe clearances of air gaps for insulation design.

• 환경영향평가
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• 제21권5호
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• pp.609-615
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• 2012

In recent years, the development of computer technique was possible to the simulation analysis of the structure caused by ground vibration. Generally, finite element method(FEM) has been used in these structural analysis. In this study, it was calculated to the vibration energy as measuring vibration waveform, and estimated about principal stress due to medium characteristics of the ground as processing dynamic analysis by the vibration energy. The results are as follows : Firstly, the principal stress distribution in all mediums was different due to a medium condition, and the principal stress at concrete medium was represented to difference due to physical characteristics. Secondly, the principal stress by time increasing was represented to maximum amplitude within 0.03 second. And also, the principal stress after maximum amplitude was very large at concrete medium, which was considered to be formed compression or tension range at a medium boundary. Thirdly, the variation of principal stress at concrete medium was represented in the order of RC medium, NC=H medium, NC=S medium. It was considered that the vibration energy propagated fast when a medium have a big elasticity and density.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.129-136
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• 2011

The aim of this paper is to present the method of identifying the impact location on the plate. This basic research has the future purpose to achieve the human-interaction technology based on the signal processing, piezoelectric materials, and wave propagation. The present work concerning the location identification of a single impact on the plate simulated the waveform numerically generated by impact force and applied the SWFOM(sliced Wigner higher fourth order moment) to the waveform to get the arrival time differences due to impact force between three sensors attached to the plate. The simulated signal is useful to get the information for time interval for the only direct wave. This information is used the source localization by using experimental work. The measured signal is also used for source localization of a single impact based on the higher order time frequency as a novel work.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제41권5호
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• pp.663-673
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• 2012

A number of mode shape-based structure damage identification methods have been verified by numerical simulations or experiments for on-line structure health monitoring (SHM). However, many of them need a baseline mode shape generated by the healthy structure serving as a reference to identify damages. Otherwise these methods can hardly perform well when multiple cracks conditions occur. So it is important to solve the problems above. By aid of the fractal dimension method (FD), Qiao and Wang proposed a generalized fractal dimension (GFD) to detect the delamination damage. As a modification of GFD, Qiao and Cao proposed the approximate waveform capacity dimension (AWCD) technique to simplify the calculation of fractal and overcome the false peak appearing in the high mode shapes. Based on their valued work, this paper combined and applied the AWCD method and curvature mode shape data to detect multiple damages in beam. In the end, the identification properties of the AWCD for multiple damages have been verified by groups of Monte Carlo simulations and experiments.