A two-dimensional progressive failure analysis method is presented for the strength characterization of the composite joints under pin loading. The eight-nodes laminated she]1 element is utilized based on the updated Lagrangian formulation. The criteria by Yamada-Sun, Tsai-Wu, and the maximum stress are used for the failure estimation. The stiffness of failed layer is degraded by the complete unloading method. No factor depending on test is included in the finite element analysis except for the material strength and stiffness. Total 20 plate specimens with and without hole are tested to validate the finite element prediction. The Tsai-Wu failure criterion most conservatively estimates the strength of laminate, and the maximum stress criterion yields the highest strength because it does not consider the coupling of the failure modes. The strength by Yamada-Sun method neglecting the matrix failure effect are located between other two methods and shows best agreement with test result for laminate with hole.
In this study, the possibility of estimation of friction coefficient between tire and road surface using running car data are checked. To get necessary data, such as tire and car velocities and braking force, a test car is driven with certain magnitude of decelerations from pre-set initial velocities to stop . The data are used to estimate friction coefficient with property chosen parameters , e.g,, driving stiffness, pressure distribution functions, etc. Experimental results show that running data car be used with properly chosen parameters to estimate friction coefficient.
The modelling techniques of a center pillar-to-roof rail joint for low frequency vibration analysis are examined and some fundamental problems are addressed. To develop a simplified beam-spring model of the joint, the present work is focused on 1) practical shell modelling techniques and 2) joint spring stiffness estimation methods a practical model-updating method to match the calculated natural frequencies to the experimentally determine ones is proposed, particularly focusing on spot welding modelling. In joint spring modelling, the results from the model with one joint spring are compared with those from the model with three coupled springs. Finally, some fundamental problems in beam-spring modelling are addressed.
본 논문은 신경외과 및 일반외과 영역에서 골 고정용 금속판으로 골 수술 및 치료를 하는 과정에서 골 고정요 금속판의 굴곡강도와 강성을 평가할 수 있는 강요평가 알고리즘을 구현하였다. 굴곡곡선의 최대 포인트 점은 0.2% 상쇄변위(offset displacement)에서 평형하게 접근 할 수 있는 포인트 P점을 최대 하중에 부여하는 굴곡 점으로 적용하였다. 실험에 사용한 플레이트(Plate)는 ${\Phi}13$와 ${\Phi}18$이며, 강도평가의 알고리즘은 플레이트 ${\Phi}13$, ${\Phi}18$, ${\Phi}13-{\Phi}18$ 비교하였으며, 플레이트에 압박하는 힘의 알고리즘을 산출한 결과 굽힘강도의 최대값이 311N, 387N, 410N, 474N로 나타났고, 변위(Displacement)에 따라 하중에 견디는 시점인 인장강도가274(N), 324(N), 382(N), 394(N)로 나타났음으로 이 시점이 금속판의 굴곡운동 값으로 결정되었다. 본 연구의 결과로 한 개의 축을 기준으로 발생하는 골 고정용 금속판의 강도 조절 문제를 평가알고리즘으로 구성함으로 해결할 수 있었고, 형태 변화에 따른 조절기능을 검증할 수 있는 시스템이 새로운 알고리즘 형성으로 가능할 것으로 예상된다.
A damage estimation method for monopile support structure of offshore wind turbine using modal properties and committee of neural networks is presented for effective structural health monitoring. An analytical model for a monopile support structure is established, and the natural frequencies, mode shapes, and mode shape slopes for the support structure are calculated considering soil condition and added mass. The input to the neural networks consists of the modal properties and the output is composed of the stiffness indices of the support structure. Multiple neural networks are constructed and each individual network is trained independently with different initial synaptic weights. Then, the estimated stiffness indices from different neural networks are averaged. Ten damage cases are estimated using the proposed method, and the identified damage locations and severities agree reasonably well with the exact values. The accuracy of the estimation can be improved by applying the committee of neural networks which is a statistical approach averaging the damage indices in the functional space.
본 논문에서는 EKF기법의 초기 파라미터 설정에 따른 상태벡터의 발산 문제를 해결하고자 AEKF기법을 제시한다. EKF기법의 초기 파라미터는 상태벡터 수렴 및 안정성에 중요한 역할을 함으로 초기 파라미터의 적절한 설정은 EKF를 사용함에 있어 매우 중요하다. AEKF방법은 초기 파라미터인 P행렬을 k스텝마다 업데이트하여 초기 상태벡터의 변화에 민감하게 반응할 수 있으며, 또한 초기 상태벡터와 실제 시스템 모델과의 차이가 크게 발생하여도 적응적으로 P행렬의 값을 조절하여 상태벡터의 수렴을 가능하게 한다. 또한 Q행렬 및 R행렬을 k스텝 업데이트하여 상태벡터의 수렴 안정성을 더욱 확보하였다. 3DOF시스템을 통해서 AEKF기법의 결과와 EKF, UKF기법을 비교 검증하였다.
In this paper, we consider the observer design problem that truly reflects the nonlinear stiffness of the manipulators. The two key ideas of our design are that (a) estimation error dynamics of the manipulator equipped with accelerometer dose not dependent on nonlinearities at the link part, when the measured signals are the motor position and the output of the accelerometer and (b) the nonlinear stiffness is indeed a Lipschitz function. In order to effectively compensate the nonlinear stiffness, the gain of the proposed observer is carefully chosen from the ARE(algebraic Riccati equations) which depend on Lipschitz constant. Comparative simulation result verifies the effectiveness of the proposed solution.
The elastic properties of core affect mechanical properties and deformation behaviours of the lightweight sandwich panel. The objective of the present paper is to estimate experimentally Young's and shear moduli of a core in internally structured boned (ISB) panel with woven metal as inner structures using the deflection theory of sandwich beam considered core stiffness. Three points bending experiments were performed to obtain force-deflection curves of the designed ISB panel in each material direction. The elastic and shear moduli of the core in each material direction were estimated from slopes and intercepts of relationships between compliance per the span length and square of the span length, respectively. The results of the estimation showed that the fabric technology of the woven metal affects the variation of the elastic properties in the core. Through the comparison of shear moduli and force-deflection curves of the proposed method and those without considering the core stiffness, it was shown that the core stiffness should be considered to estimate properly the Young's and shear moduli of ISB panels. Finally, the contribution ratio of bending and shear deflections of ISB panels to the total deflection was quantitatively examined.
해저 터널의 안정성 평가는 계측 변위 이외에도 응력, 수압 그리고 지반강성(열화) 등 다른 계측 정보를 사용해서 역해석 알고리즘에 반영하면, 그 효율성이 증대될 수 있다. 본 연구에서는 FLAC3D 프로그램에 내장된 FISH 언어를 사용해서, 기 구축된 변위-응력 기반의 차분진화 알고리즘을 수정 및 확장하였다. 확장된 차분진화 알고리즘에는 변위, 응력 정보 외에도 수압 및 지반 및 라이닝 열화 정보도 입력 인자로 사용되었다. 해저 터널 안정성 평가에 추가적인 계측 정보를 활용하면, 터널 역해석에 대한 오차율이 감소함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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