• 제목/요약/키워드: Periodic Structure

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Seismic isolation of nuclear power plant based on layered periodic foundation

  • Mi Zhao;Qun Chen;Junqi Zhang;Xiuli Du
    • Earthquakes and Structures
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    • 제24권4호
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    • pp.259-274
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    • 2023
  • In this paper, mechanical properties of periodic foundation made of concrete and rubber are investigated by a parametric study using the finite element method (FEM). Periodic foundation is a special type of seismic isolation foundation used in civil engineering, which is inspired by the meso-scale structure of phononic crystals in solid-state physics. This type of foundation is capable of reducing the seismic wave propagating though the foundation, therefore providing additional protection for the structures. In the FEM analysis, layered periodic foundation is frequently modelled due to its simplicity in numerical modeling. However, the isolation effect of periodic foundation on nuclear power plant has not been fully discussed to the best knowledge of authors. In this work, we construct four numerical models of nuclear power plant with different foundations to investigate the seismic isolation effects of periodic foundations. The results show that the layered periodic foundation can increase the natural period of the nuclear power plant like traditional base isolation systems, which is beneficial to the structures. In addition, the seismic response of the nuclear power plant can also be effectively reduced in both vertical and horizontal directions when the frequencies of the incident waves fall into some specific frequency bandgaps of the periodic foundation. Furthermore, it is demonstrated that the layered periodic foundation can reduce the amplitude of the floor response spectrum, which plays an important role in the protection of the equipment.

Dynamics and instability of the Karman wake mode induced by periodic forcing

  • Mureithi, Njuki W.
    • Wind and Structures
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    • 제7권4호
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    • pp.265-280
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    • 2004
  • This paper presents some fundamental results on the dynamics of the periodic Karman wake behind a circular cylinder. The wake is treated like a dynamical system. External forcing is then introduced and its effect investigated. The main result obtained is the following. Perturbation of the wake, by controlled cylinder oscillations in the flow direction at a frequency equal to the Karman vortex shedding frequency, leads to instability of the Karman vortex structure. The resulting wake structure oscillates at half the original Karman vortex shedding frequency. For higher frequency excitation the primary pattern involves symmetry breaking of the initially shed symmetric vortex pairs. The Karman shedding phenomenon can be modeled by a nonlinear oscillator. The symmetrical flow perturbations resulting from the periodic cylinder excitation can also be similarly represented by a nonlinear oscillator. The oscillators represent two flow modes. By considering these two nonlinear oscillators, one having inline shedding symmetry and the other having the Karman wake spatio-temporal symmetry, the possible symmetries of subsequent flow perturbations resulting from the modal interaction are determined. A theoretical analysis based on symmetry (group) theory is presented. The analysis confirms the occurrence of a period-doubling instability, which is responsible for the frequency halving phenomenon observed in the experiments. Finally it is remarked that the present findings have important implications for vortex shedding control. Perturbations in the inflow direction introduce 'control' of the Karman wake by inducing a bifurcation which forces the transfer of energy to a lower frequency which is far from the original Karman frequency.

실리콘 RFIC상에 주기적 스트립 구조를 이용한 초소형 온칩용 윌킨슨 전력분배기 개발에 관한 연구 (A Study of Highly Miniaturized On-Chip Wilkinson Power Divider Employing Periodic Strip Structure for Application to Silicon RFIC)

  • 주정갑;윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권4호
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    • pp.540-546
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주기적 스트립구조(PSS)를 이용하여 실리콘 RFIC상에 집적 가능한 초소형 수동소자를 개발하였고, 주기적 스트립구조상의 Contact의 유/무에 따른 영향에 대한 선로파장 및 삽입손실에 대한 변화에 대하여 연구 하였다. 구체적으로는 실리콘 RFIC 반도체 기판상에 온칩 윌킨슨 전력분배기를 제작 평가하였다. 제작된 윌킨슨 전력분배기의 면적은 종래의 약 4.8 %인 $0.44{\times}0.1mm^2$이며, 25 ~ 50GHz의 범위에서 양호한 RF특성을 보여주었다.

유한한 유전체 격자구조에서 필드패턴 분석을 위한 모드연구 (The Mode Analysis for field pattern analysis of a Finite Periodic Dielectric Structure)

  • 김민년
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.645-648
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    • 2008
  • 본 논문은 유한한 유전체 격자구조 내부에 형성되는 모드를 좀 더 정확하게 계산함으로써 근거리, 원거리 방사 필드 패턴을 분석하고자 한다. 유전체 내부의 필드 분포는 TE 모드가 형성되는 것으로 가정하여 각 층의 필드를 경계조건을 이용하여 계산하였다. 결과적으로 유한한 유전체 격자구조에서 필드들은 모드들을 형성하며 형성되는 모드의 수는 격자구조의 구조적 특징에 따라 달라진다. 본 논문은 특정 주파수에서 유전체 내부에 형성된 모드와 이들의 필드 분포를 계산하였다. 또한 계산된 모드의 FFT를 이용하여 원거리 방사패턴도 계산하였다.

Vibrations of long repetitive structures by a double scale asymptotic method

  • Daya, E.M.;Potier-Ferry, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권2호
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    • pp.215-230
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    • 2001
  • In this paper, an asymptotic two-scale method is developed for solving vibration problem of long periodic structures. Such eigenmodes appear as a slow modulations of a periodic one. For those, the present method splits the vibration problem into two small problems at each order. The first one is a periodic problem and is posed on a few basic cells. The second is an amplitude equation to be satisfied by the envelope of the eigenmode. In this way, one can avoid the discretisation of the whole structure. Applying the Floquet method, the boundary conditions of the global problem are determined for any order of the asymptotic expansions.

DIDF 방법을 이용한 주기성 외란의 제거 (Periodic Disturbance Cancellation by using Dual-Input Describing Function (DIDF) Method)

  • 최연욱;이형기
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.168-175
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    • 2010
  • The issue of rejecting periodic disturbances arises in various applications dealing with rotating machinery. A new method using DIDF (Dual-Input Describing Function) is presented for the rejection of periodic disturbances with uncertain frequency. This can be added to an existing feedback control system without altering the closed-loop system stability. The objective is to design a nonlinear compensator to secure specified oscillation amplitude and frequency which are the same as disturbances. We suggest two procedures to determine coefficients for DIDF's synthesis. The structure of the proposed DIDF is so simple that we can easily synthesize. A number of computer simulations were carried out to demonstrate the salient feature of the proposed DIDF compared to the conventional ones(that is, adaptive algorithms).

THE PERIODIC JACOBI MATRIX PROCRUSTES PROBLEM

  • Li, Jiao-Fen;Hu, Xi-Yan
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권3_4호
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    • pp.569-582
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    • 2010
  • The following "Periodic Jacobi Procrustes" problem is studied: find the Periodic Jacobi matrix X which minimizes the Frobenius (or Euclidean) norm of AX - B, with A and B as given rectangular matrices. The class of Procrustes problems has many application in the biological, physical and social sciences just as in the investigation of elastic structures. The different problems are obtained varying the structure of the matrices belonging to the feasible set. Higham has solved the orthogonal, the symmetric and the positive definite cases. Andersson and Elfving have studied the symmetric positive semidefinite case and the (symmetric) elementwise nonnegative case. In this contribution, we extend and develop these research, however, in a relatively simple way. Numerical difficulties are discussed and illustrated by examples.

Wide-Viewing Liquid Crystal Displays with Periodic Surface Gratings

  • Lee, Sin-Doo;Park, Jae-Hong;Yoon, Tae-Young;Yu, Chang-Jae
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.947-952
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    • 2002
  • A new concept of forming self-aligned multidomains is used for fabricating wide-viewing liquid crystal displays (LCDs) with periodic surface gratings.An array of the periodic surface gratings is produced on substrates using a photosensitive polymer by the illumination o. the UV light through a patterned photomask. A multidomain structure is naturally formed on the grating surface by the initial director distortions together with continuous variations of an external electric field. The LCD cells with periodic surface gratings are found to show excellent extinction in the off-state and wide-viewing property m the on-state.

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리아프노프 함수를 이용한 Chua 오실레이터 회로에서의 카오스 제어 (A Study on Chaos Control of a Chua' Oscillator Circuit Using a Lyapunov function)

  • 배영철;고재호;유창환;홍대승;임화영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.113-120
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    • 1999
  • Chua 발진기의 카오스 신호를 선형 상태 피드백 제어 이론을 적용하여 평형점, 1주기, 2주기의 신호로 제어하는 방법을 제안하였다. 제안한 선형 상태 피드백 이득 값을 리아프노프 함수를 이용하여 Chua 오실레이터가 나타내는 모든 카오스 현상을 제어할 수 있도록 파라미터 부호의 조합에 의해 4가지로 분류하였다. 본 논문의 상태 피드백 제어 기법은 시스템의 카오스 상태에서 얻고자 하는 상태(평형점, 주기 신호등)로 효율적으로 제어 가능하고, 매우 간단한 구조로 파라미터의 변화 없이 최소의 입력으로 가능케 하였다.

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구한말${\sim}$일제강점기 한강 중류지역에 있어서 교통기관의 발달에 따른 유통구조의 변화 (Changes of Periodic Markets by Transportation Facilities Development in the Middle Stream Region of Han-River during the Late Chosun dynasty and Japanese Colony Period)

  • 김재완;이기봉
    • 한국지역지리학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-36
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    • 2000
  • 구한말과 일제시기 동안 조선 후기의 유통구조는 근본적인 변화를 겪었는데, 한강 중류지역의 변화를 통해 그 변화 모습의 대강을 찾아볼 수 있었다. 구한말과 1900년대 초반 원거리 운송은 주로 한강 수운에 의해, 단거리 운송은 소와 사람에 의해 이루어졌다. 따라서 포구가 원거리 운송의 결절점으로서 물자 이출입의 통로 역할을 하였다. 1905년 경부선 철도의 개통과 1911년부터 대대적으로 벌어진 신작로 개설 및 우마차의 본격적인 사용은 한강 원거리 유통구조에 일대 혁신을 불러왔다. 이출부분에서 경부선 철도의 개통으로 현재의 이천시와 용인시 안성시의 행정적 경계가 경부선과 남한강 수운 영향권의 경계선으로 등장하였다. 이입부분에서는 경부선 철도의 개통으로 철도역과 관계되어 있는 안성장, 오산장, 수원장 등이 고차중심지로 새롭게 떠오르고, 우마차의 본격적인 사용으로 중 단거리 운송비가 1/4 정도로 절감됨에 따라 서울 한강변 포구와의 경쟁력이 급속히 강화되어 남한강 서쪽지역의 대부분까지 그 영향권을 확대한 것으로 보인다. 1927년 천장선(天長線)(천안${\sim}$장호원), 1932년 수려선(水驪線) 철도(鐵道)가 개통(開通)됨으로써 원거리 유통구조는 다시 한번 변화를 겪게 된다. 이들 노선의 개통으로 이출부분에서 여주 이천 남쪽 지역의 대부분을 철도가 장악함으로써 남한강 수운에 대한 결정적 타격을 입히게 되었다. 이입부분에서는 한강 중류지역으로부터 유입되던 물자가 경부선 철도역 장시들을 통하지 않고 직접 들어오게 됨에 따라 안성장, 오산장, 수원장의 한강 증류지역에 대한 고차중심지적 성격이 거의 사라지게 되었다. 양평 지역은 1930년대까지도 철도의 영향권 밖에 있었기 때문에 남한강 수운에 대한 의존도가 매우 높았던 것으로 보인다. 하지만 중앙선이 1939년 양평까지, 1942년 원주까지 개통됨에 따라 비슷한 변화가 나타났을 것으로 예상된다.

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