• 제목/요약/키워드: Spatial amplification

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회전원판 유동의 제2형 불안정성 공간증폭에 관한 이론적 연구 (A study of the spatial amplification of the Type II instability for the Rotating-disk flow)

  • 이윤용;이광원;황영규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.481-486
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    • 2001
  • The hydrodynamic instability of the three-dimensional boundary layer on a rotating disk introduces a periodic modulation of the mean flow in the form of stationary cross flow vortices. Detailed numerical values of the growth rates, neutral curves and other characteristics have been calculated for the Type II-instabilities. Presented are the neutral stability results concerning the two instability modes by solving new linear stability equations reformulated not only by considering whole convective terms but by correcting some errors in the previous stability equations. The present stability results are agree with the previously known ones within reasonable limit. The spatial amplification contours have been calculated for the moving disturbance wave, whose azimuth angle is between $\varepsilon=-10^{\circ}$ and $-20^{\circ}$. The transition flow of the moving disturbance wave will be developed at $\varepsilon=-15^{\circ}$ and Re=352 corresponding at the growth rates n = 5.8 from the spatial amplification contours.

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Response of a frame structure on a canyon site to spatially varying ground motions

  • Bi, Kaiming;Hao, Hong;Ren, Weixin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제36권1호
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    • pp.111-127
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    • 2010
  • This paper studies the effects of spatially varying ground motions on the responses of a bridge frame located on a canyon site. Compared to the spatial ground motions on a uniform flat site, which is the usual assumptions in the analysis of spatial ground motion variation effects on structures, the spatial ground motions at different locations on surface of a canyon site have different intensities owing to local site amplifications, besides the loss of coherency and phase difference. In the proposed approach, the spatial ground motions are modelled in two steps. Firstly, the base rock motions are assumed to have the same intensity and are modelled with a filtered Tajimi-Kanai power spectral density function and an empirical spatial ground motion coherency loss function. Then, power spectral density function of ground motion on surface of the canyon site is derived by considering the site amplification effect based on the one dimensional seismic wave propagation theory. Dynamic, quasi-static and total responses of the model structure to various cases of spatially varying ground motions are estimated. For comparison, responses to uniform ground motion, to spatial ground motions without considering local site effects, to spatial ground motions without considering coherency loss or phase shift are also calculated. Discussions on the ground motion spatial variation and local soil site amplification effects on structural responses are made. In particular, the effects of neglecting the site amplifications in the analysis as adopted in most studies of spatial ground motion effect on structural responses are highlighted.

진행거리에 따른 비선형 굴절률의 점진적 증폭에 의하여 생성된 어두운 공간솔리톤 배열 (An array of dark spatial solitons generated by an adiabatic amplification of nonlinear refractive index with the beam propagation distance)

  • 전진호;김광훈;문희종;고광훈;이원규;노영철;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.308-314
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    • 1997
  • 자기확산(self-defocusing) 매질 내에서 어두운 공간솔리톤 배열의 발생에 대하여 연구하였다. 하나의 어두운 공간솔리톤 발생과는 달리, 빔의 공간적인 세기 분포가 사인파형인 빔의 어두운 공간솔리톤 배열로 발전하기 위해서는 빔이 진행하는 동안 점진적인 증폭이 요구됨을 전산시늉을 통해 알 수 있었다. 실험에서는 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 입사빔의 세기 모양을 사인파형으로 만들었고, 점진적인 증폭효과를 주기 위해 원통렌즈를 사용하였다. 비선형 굴절률이 증가함에 따라 어두운 솔리톤의 골의 폭이 좁아지고 빔의 뒷배경이 일정해짐을 관측하였다.

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An efficient method for reliable optimum design of trusses

  • Dizangian, Babak;Ghasemi, Mohammad Reza
    • Steel and Composite Structures
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    • 제21권5호
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    • pp.1069-1084
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    • 2016
  • This paper introduces a new and effective design amplification factor-based approach for reliable optimum design of trusses. This paper may be categorized as in the family of decoupled methods that aiming for a reliable optimum design based on a Design Amplification Factor (DAF). To reduce the computational expenses of reliability analysis, an improved version of Response Surface Method (RSM) was used. Having applied this approach to two planar and one spatial truss problems, it exhibited a satisfactory performance.

$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ 경계층 유동의 공간증폭에 관한 이론적 연구 (A study of the spatial amplification of the $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ boundary-layer)

  • 황영규;이윤용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.585-590
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    • 2000
  • The hydrodynamic instability of the three-dimensional boundary layer on a rotating disk introduces a periodic modulation of the mean flow in the form of stationary cross flow vortices. Detailed numerical values of the growth rates, neutral curves and other characteristics of the two instabilities have been calculated over a wide range of parameters. Presented are the neutral stability results concerning the two instability modes by solving new linear stability equations reformulated not only by considering whole convective terms but by correcting some errors in the previous stability equations. The present stability results are agree with the previously known ones within reasonable limit. The flow is found to be always stable for a disturbance whose dimensionless wave number at Re=1200 is greater than 0.75. Also, the spatial amplification contours have been calculated for the moving disturbance wave, whose azimuth angle is between ${\varepsilon}=15^{\circ}$ and $12.5^{\circ}$.

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경사입사파에 의한 직립구조물에서 월파의 공간적 분포 (Spatial Distribution of Wave Overtopping along Vertical Structure due to Obliquely Incident Waves)

  • 김영택;이종인;조용식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.414-421
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    • 2011
  • 경사입사파 내습시 직립구조물의 마루높이 산정을 위해 기존 연구의 대부분은 입사각에 따른 월파량 저감계수를 제시하였다. 그러나 기존 연구에서 파랑증폭과 월파의 공간적 분포는 고려하지 않았다. 본 연구에서는 직립구조물을 따른 파랑 증폭현상에 의한 월파의 공간적분포를 실험적으로 검토하였다. 실험결과에 의하면, 직립구조물 시점으로부터 유의파 파장 기준 3파장까지 구간은 직각입사와 동일한 방법으로 마루높이를 산정하고, 그 이후 구간에 대해서는 파랑의 증폭과 월파의 공간적 분포를 고려한 월파량 저감계수를 사용하는 것이 합리적인 것으로 검토되었다.

The Flow Instability Over the Infinite Rotating Disk

  • Lee, Yun-Yong;Hwang, Young-Kyu;Lee, Kwang-Won
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권9호
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    • pp.1388-1396
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    • 2003
  • The hydrodynamic instability of the three-dimensional boundary layer on a rotating disk introduces a periodic modulation of the mean flow in the form of stationary cross flow vortices. The instability labeled Type II by Faller occurs first at lower Reynolds number than that of well known Type I instability. Detailed numerical values of the amplification rates, neutral curves and other characteristics of the two instabilities have been calculated over a wide range of parameters. Presented are the neutral stability results concerning the two instability modes by solving the appropriate linear stability equations reformulated not only by considering whole convective terms but also by correcting some errors in the previous stability equations. The present stability results agree with the previously known ones within reasonable limit. Consequently, the flow is found to be always stable for a disturbance whose dimensionless wave number is greater than 0.75. Some spatial amplification contours have been computed for the stationary disturbance wave, whose azimuth angle $\varepsilon$= 11.29$^{\circ}$ to 15$^{\circ}$ and for the moving disturbance wave, whose azimuth angle $\varepsilon$ = 12.5$^{\circ}$ to 15$^{\circ}$. Also, some temporal amplification contours have been computed for the stationary disturbance wave, whose azimuth angle $\varepsilon$= 11.29$^{\circ}$ to 15$^{\circ}$ and for the moving disturbance wave, whose azimuth angle $\varepsilon$= 12$^{\circ}$ to 15$^{\circ}$. The flow instability was observed by using a white titanium tetrachloride gas over rotating disk system. When the numerical results are compared to the present experimental data, the numerical results agree quantitatively, indicating the existence of the selective frequency mechanism.

입자 속도 및 인텐시티를 공간 영역에서 이산화할 때 발생하는 오차 (Particle Velocity and Intensity Estimation Error in Spatial Discrete Domain)

  • 김양한;최영철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.352-357
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    • 2004
  • This paper studies the errors that associated with particle velocity and intensity in a space. We theoretically derived their bias error and random error. The analysis shows that the more samples do not always guarantee the better results. The random error of the velocity and intensity are increased when we have many samples. The characteristics of the amplification of the random error are analyzed in terms of the sample spacing. The amplification was found to be related to the spatial differential of random noise. The numerical simulations are performed to verify theoretical results.

공간적으로 변화하는 입력지진으로 인한 교량의 지진거동특성 (Seismic Behavior of Bridges Considering Ground Motion Spatial Variation)

  • 배병호;최광규;강승우;송시영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.759-768
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    • 2015
  • 장대교량과 같이 길이가 긴 다 지점 구조물에서는 각 지점에서의 지반운동은 차이가 난다. 이것은 지반운동의 공간적 변화로 알려져 있다. 지반운동의 공간적 변화는 각각 다른 위치에서의 지진파 도착시간의 차이에 의해 발생하는 파동전파 효과, 이질적인 지반매체에서의 지진파 산란에 의한 일관성손실, 부지의 지반특성에 따른 부지증폭 효과 등의 이유에 의해 발생한다. 기존연구에서는 부지증폭 효과를 고려하지 않거나, 지반을 단층으로 모델링하여 이를 고려하였으나, 본 연구에서는 다층의 지반에 의한 지반운동의 증폭 및 필터링이 구조물의 지진거동에 미치는 영향을 평가하였다. 서로 다른 지층의 수와 깊이 그리고 지반특성을 가지고 있는 부지에서 공간적으로 변화하는 지반운동을 생성하였고, 일관성손실 함수의 상관성 정도와 각 부지의 지반조건에 따른 지반운동의 시간이력의 변화특성을 평가하였다. 또한, 두 개의 단위 교량으로 이루어진 교량시스템을 대상으로 각각의 부지 조건에 맞게끔 생성된 지진파를 입력으로 하는 교량해석을 통해 각 단위교량 및 단위교량 간 지진거동 특성을 비교분석하였다. 특히, 일관성손실과 지반조건이 두 교량 간 충돌 및 낙교를 유발할 수 있는 상대변위에 미치는 영향을 평가하였다. 해석결과 각 부지의 지반조건의 고려는 아주 중요하며 실제 구조해석에서 무시되어서는 안 될 것으로 판단된다.

국내 광대역 지진관측소의 부지증폭 특성 (Characteristics of Site Amplification of the Broad-band Seismic Stations in Korea)

  • 김서영;김성균
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.810-823
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    • 2009
  • 지진원 상수의 정밀한 결정과 지진재해의 예측에 있어서 결정적인 요인의 하나는 부지증폭 특성에 관한 상세한 정보이다. 한반도 광대역 지진관측소의 부지증폭 특성이 0.2-20 Hz 범위 내에서 주파수의 함수로 추정되었다. 한반도 남부에서 2003년부터 2008년까지 관측된 43개의 지진에 대한 총 1275개의 지진기록이 사용되었다. 지진동 모델의 역산으로부터 추정된 28개소의 관측소에 대한 부지증폭비는 수직대 수평(H/V) 스펙트럼비로부터 얻어진 증폭비와 몇몇 관측소를 제외하고는 대체로 그 값이 일치하는 것이 발견되었다. 이 연구에서 얻어진 주파수별 부지증폭 특성은 어떤 뚜렷한 공간분포를 보이지 않았다. 또한 부지증폭 특성은 기반암 종류보다는 풍화의 정도와 크게 관련이 있는 것으로 나타났다. 주파수별 부지증폭비를 참조하여 28개소의 광대역 관측소를 4개의 그룹으로 나누었고, 그룹별 특징에 대하여 본문에 서술하였다.