Delta-form-based methods for solving high order spatial discretization schemes are introduced into the reactor SN transport equation. Due to the nature of the delta-form, the final numerical accuracy only depends on the residuals on the right side of the discrete equations and have nothing to do with the parts on the left side. Therefore, various high order spatial discretization methods can be easily adopted for only the transport term on the right side of the discrete equations. Then the simplest step or other robust schemes can be adopted to discretize the increment on the left hand side to ensure the good iterative convergence. The delta-form framework makes the sweeping and iterative strategies of various high order spatial discretization methods be completely the same with those of the traditional SN codes, only by adding the residuals into the source terms. In this paper, the flux limiter method and weighted essentially non-oscillatory scheme are used for the verification purpose to only show the advantages of the introduction of delta-form-based solving methods and other high order spatial discretization methods can be also easily extended to solve the SN transport equations. Numerical solutions indicate the correctness and effectiveness of delta-form-based solving method.
Andrade, Alexandre R.;Pimentel, Roberto L.;Silva, Simplicio A. da;Souto, Cicero da R.
Structural Monitoring and Maintenance
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제9권2호
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pp.201-220
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2022
Lateral vibrations of footbridges may induce synchronization between pedestrians and structure itself, resulting in amplification of such vibrations, a phenomenon identified by lock-in. However, investigations about accelerations and frequencies of the structural movement that are related to the occurrence of synchronization are still incipient. The aim of this paper is to investigate conditions that could lead to avoidance of synchronization among pedestrians themselves and footbridge, expressed in terms of peak acceleration. The focus is on the low acceleration range, employed in some guidelines as a criterion to avoid synchronization. An experimental campaign was carried out, employing a prototype footbridge that was set into oscillatory motion through a pneumatic exciter controlled by a fuzzy system, with controlled frequency and amplitude. Test subjects were then asked to cross the oscillating structure, and accelerations were simultaneously recorded at the structure and at the subject's waist. Pattern and phase differences between these signals were analysed. The results showed that test subjects tended to keep their walking patterns without synchronization induced by the vibration of the structure, for structural peak acceleration values up to 0.18 m/s2, when frequencies of oscillation were around 0.8 to 0.9 Hz. On the other hand, for frequencies of oscillation below 0.7 Hz, structural peak accelerations up to 0.30 m/s2 did not induce synchronization.
Observations indicate that turbulence in molecular clouds of the interstellar medium (ISM) is highly supersonic (M >> 1) and strongly magnetized (β ≈ 0.1), while in the intracluster medium (ICM) it is subsonic (M <~1) and weakly magnetized (β ≈ 100). Here, M is the turbulent Mach number and β is the ratio of the gas to magnetic pressures. Although magnetohydrodynamic (MHD) turbulence in such environments has been previously studied through numerical simulations, some of its properties as well as its consequences are not yet fully described. In this talk, we report a study of MHD turbulence in molecular clouds and the ICM using a newly developed code based the high-order accurate, WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory) scheme. The simulation results using the WENO code are generally in agreement with those presented in the previous studies with, for instance, a TVD code (Porter et al. 2015 &, Park & Ryu 2019), but reveal more detailed structures on small scales. We here present and compare the properties of simulated turbulences with WENO and TVD codes, such as the spatial distribution of density, the density probability distribution functions, and the power spectra of kinetic and magnetic energies. We also describe the populations of MHD shocks and the energy dissipation at the shocks. Finally, we discuss the implications of this study on star formation processes in the ISM and shock dissipation in the ICM.
We develop in this work a new well-balanced preserving-positivity path-conservative central-upwind scheme for Saint-Venant-Exner (SVE) model. The SVE system (SVEs) under some considerations, is a nonconservative hyperbolic system of nonlinear partial differential equations. This model is widely used in coastal engineering to simulate the interaction of fluid flow with sediment beds. It is well known that SVEs requires a robust treatment of nonconservative terms. Some efficient numerical schemes have been proposed to overcome the difficulties related to these terms. However, the main drawbacks of these schemes are what follows: (i) Lack of robustness, (ii) Generation of non-physical diffusions, (iii) Presence of instabilities within numerical solutions. This collection of drawbacks weakens the efficiency of most numerical methods proposed in the literature. To overcome these drawbacks a reformulation of the central-upwind scheme for SVEs (CU-SVEs for short) in a path-conservative version is presented in this work. We first develop a finite-volume method of the first order and then extend it to the second order via the averaging essentially non oscillatory (AENO) framework. Our numerical approach is shown to be well-balanced positivity-preserving and shock-capturing. The resulting scheme could be seen as a predictor-corrector method. The accuracy and robustness of the proposed scheme are assessed through a carefully selected suite of tests.
Magnetoencephalography (MEG)는 뉴론 활동에 신경 세포들간 전류 흐름에 의해 유도된 자기장을 측정하는 비침습 뇌영상 기술이다. 기능적 뇌활동은 뇌영역간 또는 뉴런들의 연결로 기능적 연결로 수행된다. MEG 데이터는 상관성, 시공간성을 가지며 다중 다층적 동적 네트워크인 특징을 갖는다. 이러한 복잡성 때문에 MEG 네트워크에 대한 연구는 아직 많지 않은 편이다. 본 연구에서는 MEG 네트워크 모형과 분석법을 소개하고 실제 MEG 데이터 분석에 활용되어 해석된 경우를 요약하고 앞으로 MEG 네트워크 모형 개발 연구의 필요성을 설명하고자 한다. 그러므로 통계적 네트워크 분석이 뇌과학에서 신경학적 질병을 포함하여 뇌기능에 대한 이해에 중요한 역할을 할 수 있음을 알리고자 한다.
Present paper is attempted to introduce the phenomenon of 'after contraction' in isolated cardiac-muscle. Papillary muscles were removed from cat right ventricle and were used as a preparation. The muscle strip was Placed in tissue bath which is kept in steady temperature of around $25^{\circ}C$ and was perfuced by Tyrode solution, saturated with 95% $O_2$ and 5% $CO_2.$ under the condition of high calcium (8.2-10.0 mM/l), low sodium (72.4-70.0 mM/l) perfusion with the administration of epinephrine (1-2 mg/l) into tile tissue bath normally triggered muscle contraction was followed by oscillatory, repetitive contractions - after contraction. The phenomenon of after contraction was augumented by decrease in tissue bath temperature and by increase in number of preceding beats and in driving rate. Authors were able to maintain the phenomenon in prominent and steady state giving proper experimental conditions such as fixed bath temperature (ranged from $22^{\circ}C\;to\;27^{\circ}C$), suitable driving rate (20 per minute in average) and perfusion of high calcium, loll sodium and 1-2 mg/l of epinephrine. In some preparations, the strength of after contraction (second contraction) reached up-to 80% of normally triggered contraction and five repetitive contractions were observed as largest number of after contractions. Intracellular action potential measured in the muscle which was beating regulary showing steady after contraction revealed no oscillating after potential in most parts of the muscle but in few cases oscillating changes of after potentials were detectable. In electrogram of the muscle preparation recorded by means of contact electrode prominent, oscillating after potentials were observable when the recorder was set at highest sensitivity. It still is not clear that whether after contraction is the phenomenon which corresponds to those changes in action potential, oscillating after potential, of the muscle preparation. Possible mechanism of the phenomenon of after contraction relating with after potential changes was proposed. Detailed results obtained from further studies on after contraction and concrete discussion on the phenomenon will be reported by authors.
This paper examines whether the "effective period" of bilinear isolation systems, as defined invariably in most current design codes, expresses in reality the period of vibration that appears in the horizontal axis of the design response spectrum. Starting with the free vibration response, the study proceeds with a comprehensive parametric analysis of the forced vibration response of a wide collection of bilinear isolation systems subjected to pulse and seismic excitations. The study employs Fourier and Wavelet analysis together with a powerful time domain identification method for linear systems known as the Prediction Error Method. When the response history of the bilinear system exhibits a coherent oscillatory trace with a narrow frequency band as in the case of free vibration or forced vibration response from most pulselike excitations, the paper shows that the "effective period" = $T_{eff}$ of the bilinear isolation system is a dependable estimate of its vibration period; nevertheless, the period associated with the second slope of the bilinear system = $T_2$ is an even better approximation regardless the value of the dimensionless strength,$Q/(K_2u_y)=1/{\alpha}-1$, of the system. As the frequency content of the excitation widens and the intensity of the acceleration response history fluctuates more randomly, the paper reveals that the computed vibration period of the systems exhibits appreciably scattering from the computed mean value. This suggests that for several earthquake excitations the mild nonlinearities of the bilinear isolation system dominate the response and the expectation of the design codes to identify a "linear" vibration period has a marginal engineering merit.
자동위치 확보시스템은 선박이 불규칙 해상에서 작업을 수행할 때 선체의 위치 및 선수를 일정한 작업반경 내에서 유지할 수 있도록 추진기를 자동제어하는 방법이다. 위치확보시스템의 구성은 계측시스템, 제어기시스템, 추진기시스템 및 동력시스템으로 구성된다. 본 논문은 최적제어 기법과 필터링 기법을 이용한 제어기시스템 구성에 관하여 논하였고, 제어시스템 구성을 위한 상태방정식의 정립과정을 서술하였다. 선체의 평면운동은 저주파수 운동과 고주파수 운동의 성분으로 구성되었다고 가정하였다. 저주파수 운동은 추진기에 의한 외력, 조류력 및 2차차수 파랑강제력에 기인하며 고주파수 운동은 1차 차수 파랑강제력에 의해 유기된다. 해상에서 계측되는 신호에는 선체의 운동성분 이외에도 계측오차 성분이 포함된다. 자기동조필터 및 칼만필터를 이용하여 계측신호로부터 저주파수 운동성분과 고주파수 운동성분을 각각 독립적으로 추정하고, 추정된 저주파수 운동성분을 궤환하여 제어를 수행하였다. 제어기는 교란환경 속의 최적제어기인 LQG제어기를 이용하였다. 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Wimpey Sealab의 데이타를 이용하였다.
본(本) 연구(硏究)에서는 유로(流路)의 방향각(方向角)과 방향편각(方向偏角)의 자료(資料)를 가지고, 자기상관계수(自己相關係數)와 variance spectrum을 이용(利用)하여 한강유역(漢江流域) 하천(河川)들에 대한 사행특성(蛇行特性)을 분석(分析)하였다. 사행파장(蛇行波長) 산정(算定)에는 방향각(方向角) spectra 보다는 방향편각(方向偏角) spectra의 이용(利用)이 더 좋음을 알 수 있었으며, 방향편각(方向偏角) spectra로부터 산정(算定)된 지배사행파장(支配蛇行波長)은 북한강수계(北漢江水系), 남한강수계(南漢江水系), 한강하류수계(漢江下流水系) 하천(河川)들 순(順)으로 점차(漸次) 크게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 또한, 유로(流路)의 방향각(方向角) 및 방향편각(方向偏角)의 spectra로부터 북한강수계(北漢江水系), 남한강수계(南漢江水系), 한강하류수계(漢江下流水系) 하천(河川)들의 사행성향(蛇行性向)을 알 수 있었다. 방향각(方向角) 및 방향편각(方向偏角)에 대한 autocorrelogram들은 일반적(一般的)으로 진동(振動)하면서 감쇠(減衰)하는 모양을 보였으며, 방향편각(方向偏角)의 자료(資料)를 가지고 자기상관계수(自己相關係數)와 spectra로 구한 사행파장간(蛇行波長間)에는 상관성(相關性)이 높은 선형관계(線形關係)를 보였다.
파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상특성을 연구하기 위해 조파수조에 흐름발생장치를 설치하며 파낭만 존재하는 경우, 순류 및 역류가 존재하는 경우에 대해서 장적물의 부상실험을 하였다. 역류가 작용할 때가 순류가 작용할 때보다 부상량이 훨씬 많았는데 이는 역류가 작용할 때는 저면에 난류성분이 발달하지만, 순류가 작용할 때는 진동류 효과가 감소하기 때문이다. 파-흐름의 공존장에서 실트질 점토의 부상양계저면전단응력은 $ au$$_{c}$~0.045 N/$m^2$인 것으로 추정되었다. 초기부상률과 저면전단응력과의 관계식 및 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계식이 도출되었는데, 초기부상률과 저면전단응력과의 관계는 상당히 분산되어 나타났으나, 초기부상률과 측정된 유의파고와의 관계는 상관성이 양호하게 나타났다. 파동하에서 장적물의 농도가 거의 평형상태에 도달했을 때에 농도의 연직경사로부터 산정된 장적물의 연직확산계수는 저면에서 수심의 1/2 지점까지는 지수형태로 증가하는 양상을 나타냈으나, 그 이상부터는 수심에 관계없이 거의 일정하게 나타났다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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