• 제목/요약/키워드: Time Domain Response

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Nonlinear sloshing in rectangular tanks under forced excitation

  • Zhao, Dongya;Hu, Zhiqiang;Chen, Gang;Lim, Serena;Wang, Shuqi
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제10권5호
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    • pp.545-565
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    • 2018
  • A numerical code is developed based on potential flow theory to investigate nonlinear sloshing in rectangular Liquefied Natural Gas (LNG) tanks under forced excitation. Using this code, internal free-surface elevation and sloshing loads on liquid tanks can be obtained both in time domain and frequency domain. In the mathematical model, acceleration potential is solved in the calculation of pressure on tanks and the artificial damping model is adopted to account for energy dissipation during sloshing. The Boundary Element Method (BEM) is used to solve boundary value problems of both velocity potential and acceleration potential. Numerical calculation results are compared with published results to determine the efficiency and accuracy of the numerical code. Sloshing properties in partially filled rectangular and membrane tank under translational and rotational excitations are investigated. It is found that sloshing under horizontal and rotational excitations share similar properties. The first resonant mode and excitation frequency are the dominant response frequencies. Resonant sloshing will be excited when vertical excitation lies in the instability region. For liquid tank under rotational excitation, sloshing responses including amplitude and phase are sensitive to the location of the center of rotation. Moreover, experimental tests were conducted to analyze viscous effects on sloshing and to validate the feasibility of artificial damping models. The results show that the artificial damping model with modifying wall boundary conditions has better applicability in simulating sloshing under different fill levels and excitations.

KF-16D 지상진동시험 (Ground Vibration Test of KF- 16D)

  • 변관화;박찬익;김종헌
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.41-49
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    • 2005
  • 본 논문에서는 KF-16D 항공기의 동특성을 실험적으로 규명하기 위해 수행한 지상진동시험의 시험 방법, 센서 및 장비 설치, 시험 결과 검증 방법 및 시험 결과를 기술하였다. 지상진동시험은 외부 장착물 장착 형상에 따라 7가지 형상으로 분류하여 실시하여 외부장착물 부착 형상에 따른 항공기의 동특성 변화를 정량적으로 산출하였고 비행 중 항공기 진동 모드의 정량적인 변화량을 예측할 수 있게 하였다. 항공기 지지는 항공기 비행 상태의 조건을 구현하기 위하여 착륙장치 타이어의 공기압을 최소로 하였다. 시험은 6개~8개의 가진기를 사용하여 다점 랜덤 가진법으로 항공기를 가진하고 약 200개의 가속도계로부터 항공기의 응답을 측정하였다. 시험결과 관심 있는 낮은 주파수영역에서 선형성을 보여 양질의 주파수 응답함수를 얻었으며, 상반성을 만족함을 알 수 있었다. 측정된 가진력과 응답신호로부터 주파수 응답 함수를 구하였으며, 고유 진동수와 감쇠 계수는 주파수 응답함수로부터 다기준 최소 자승 복소 지수법을 적용하여 산출하였다. 고유진동모드는 최소 자승 주파수 영역법으로 사용하여 구성하였다.

심전도를 이용한 경쟁-협력의 감성 인식 방법 (Emotion Recognition Method of Competition-Cooperation Using Electrocardiogram)

  • 박상인;이동원;문성철;황민철
    • 감성과학
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    • 제21권3호
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    • pp.73-82
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    • 2018
  • 경쟁과 협력을 인식하는 것은 일하는 공간에서 상호작용 디자인을 하는 데에 필요한 요소이다. 본 연구는 타인과의 상호작용에서 유발되는 경쟁과 협력의 사회 감성을 심장의 생리 반응 패턴으로 객관적이고 정량적으로 인식하는 방법을 개발하는 것이 목적이다. 피험자 60명은 패턴 게임으로 구성된 과제로 경쟁-협력 실험에 참여하였고 심전도를 측정하였다. 심전도로부터 시간 영역 지표인 RRI와 SDNN, pNN50, rMSSD를 추출하였고, 주파수 영역 지표인 VLF와 LF, HF, VLF/HF, LF/HF, lnVLF, lnLF, lnHF, lnVLF/lnHF를 추출하였다. 독립 표본 t검정으로 사회 감성에 따라 추출한 지표들의 통계적 유의성을 확인하였다. 통계적으로 유의한 지표들로 단계적 판별 분석을 진행하여 선정된 SDNN, VLF, lnVLF/lnHF 지표로 경쟁-협력 규칙을 정의하고 검증하였다. 검증 결과 85%의 인식 정확도를 보였다. 본 연구에서 제안한 감성 인식 방법은 다양한 분야에 접목되어 사용자 맞춤형 서비스 제공에 활용될 수 있을 것이라 생각된다.

Evaluation of wind loads and wind induced responses of a super-tall building by large eddy simulation

  • Lu, C.L.;Li, Q.S.;Huang, S.H.;Tuan, Alex Y.;Zhi, L.H.;Su, Sheng-chung
    • Wind and Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.313-350
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    • 2016
  • Taipei 101 Tower, which has 101 stories with height of 508 m, is located in Taipei where typhoons and earthquakes commonly occur. It is currently the second tallest building in the world. Therefore, the dynamic performance of the super-tall building under strong wind actions requires particular attentions. In this study, Large Eddy Simulation (LES) integrated with a new inflow turbulence generator and a new sub-grid scale (SGS) model was conducted to simulate the wind loads on the super-tall building. Three-dimensional finite element model of Taipei 101 Tower was established and used to evaluate the wind-induced responses of the high-rise structure based on the simulated wind forces. The numerical results were found to be consistent with those measured from a vibration monitoring system installed in the building. Furthermore, the equivalent static wind loads on the building, which were computed by the time-domain and frequency-domain analysis, respectively, were in satisfactory agreement with available wind tunnel testing results. It has been demonstrated through the validation studies that the numerical framework presented in this paper, including the recommended SGS model, the inflow turbulence generation technique and associated numerical treatments, is a useful tool for evaluation of the wind loads and wind-induced responses of tall buildings.

Application of Wavelet-Based RF Fingerprinting to Enhance Wireless Network Security

  • Klein, Randall W.;Temple, Michael A.;Mendenhall, Michael J.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권6호
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    • pp.544-555
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    • 2009
  • This work continues a trend of developments aimed at exploiting the physical layer of the open systems interconnection (OSI) model to enhance wireless network security. The goal is to augment activity occurring across other OSI layers and provide improved safeguards against unauthorized access. Relative to intrusion detection and anti-spoofing, this paper provides details for a proof-of-concept investigation involving "air monitor" applications where physical equipment constraints are not overly restrictive. In this case, RF fingerprinting is emerging as a viable security measure for providing device-specific identification (manufacturer, model, and/or serial number). RF fingerprint features can be extracted from various regions of collected bursts, the detection of which has been extensively researched. Given reliable burst detection, the near-term challenge is to find robust fingerprint features to improve device distinguishability. This is addressed here using wavelet domain (WD) RF fingerprinting based on dual-tree complex wavelet transform (DT-$\mathbb{C}WT$) features extracted from the non-transient preamble response of OFDM-based 802.11a signals. Intra-manufacturer classification performance is evaluated using four like-model Cisco devices with dissimilar serial numbers. WD fingerprinting effectiveness is demonstrated using Fisher-based multiple discriminant analysis (MDA) with maximum likelihood (ML) classification. The effects of varying channel SNR, burst detection error and dissimilar SNRs for MDA/ML training and classification are considered. Relative to time domain (TD) RF fingerprinting, WD fingerprinting with DT-$\mathbb{C}WT$ features emerged as the superior alternative for all scenarios at SNRs below 20 dB while achieving performance gains of up to 8 dB at 80% classification accuracy.

2진 횡단선 필터의 최적설계 알고리듬 (An Algorithm of Optimal Design in Binary Transversal Filter)

  • 이강호;최종수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.1-9
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    • 1989
  • 2진 디지탈 전송시스템에서 보다 나은 전송효율을 얻기 위해서는 재역제한이 필요하다. 그러나 대역제한을 하는 경우 일반적으로 부호간의 간섭현상(ISI:intersymbol interference)이 발생되는데 본 논문에서는 최소의 부호간의 간섭현상과 최대의 저지대역 (stop band) 손실을 가진 대역제한 필터를 설계하기 위해 첫째, 2진 횡단선 필터(BTF:binary transversal filter)와 아나로그 필터를 결합시킴으로써 아나로그 필터를 이용하여 시간영역에서 2진 횡단선 필터에서 발생되는 구형펄스의 계단응답을 구해 부호간의 간섭현상이 최소가 되는 값을 찾았다. 둘째, 대역 제한을 위해 주파수영역에서 원하는 필터 특성과 오차를 최소화시켜 2진 횡단선 필터에서의 저항치(Tap계수)를 구해 최적필터를 설계하는 알고리듬을 제시하였다. 또한 저항치를 3, 5, 7개를 설정했을 경우 시뮬레이션 예를 보였는데 7개 설정했을 시는 약-30dB 정도의 리플(ripple)이 발생됨을 확인할 수 있었다.

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빅벨리해마(Hippocampus abdominalis)에서의 Mitochondrial Heat Shock Protein 75 유전자의 특징과 발현 분석 (Characterization of Mitochondrial Heat Shock Protein 75 (mtHSP75) of the Big-belly Seahorse Hippocampus abdominalis)

  • 고지연;;이숙경;;오민영;이제희
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.354-361
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    • 2015
  • Mitochondrial heat shock protein 75 (mtHSP75) is a member of the HSP90 family and plays essential roles in refolding proteins of the mitochondrial matrix. Mitochondria provide energy in the form of ATP and generate reactive oxygen species (ROS). Heat shock proteins (HSPs) are activated in response to stress, and protect cells. In this study, we characterized the mtHSP75 of the big-belly seahorse Hippocampus abdominalis. The protein (BsmtHSP75) is encoded by an open reading frame (ORF) of 2,157 nucleotides, has 719 amino acids (aa), and is of molecular mass 82 kDa. BsmtHSP75 has two functional domains, a histidine kinase-like ATPase (HATPase_c) domain (123-276 aa) and an HSP90 family domain (302-718 aa). BsmtHSP75 was expressed in all tested tissues of healthy seahorses. The ovary contained the highest transcription level, followed (in order) by the blood, brain, and muscle. Pouch tissue showed the lowest expression level. The expression of BsmtHSP75 was significantly (P<0.05) up-regulated on viral or bacterial challenge, suggesting that BsmtHSP75 plays a role in the immune defense against bacterial and viral pathogens.

학습자의 교감/부교감 반응 분석에 의한 학습 선호도 분석에 관한 연구 (Analysis of learning preferenece using student's sympathetic-parasympathetic response)

  • 김보연;차재혁
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.355-363
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    • 2007
  • 학습자의 성격유형에 따른 학습 선호도는 학습 성취의 주요 인자 중의 하나이다. 따라서 학습자는 자신의 성격 유형과 다른 콘텐츠로 학습을 하게 되면 스트레스가 증가하여 혈압이나 심박동수에 변화가 나타나게 된다. 본 연구에서는 학습자의 비선호도를 측정하기 위해서 스트레스 량 측정에 사용되는 주파수 영역 정보를 이용하였다. 먼저, 13명의 유치원 아동들을 MBTI 성격유형의 감각/직관의 두 유형으로 파악하고 이들에게 동일한 학습 콘텐츠를 10분간 제시한 후, 이를 학습하는 동안 측정된 심전도 신호를 심박변동신호(heart rate variability: HRV) 신호로 재구성하였다. 이 HRV 신호를 주파수로 변환한 후에 저주파(LF: low frequency), 중간 주파(MF: middle frequency), 그리고 고주파(HF: high frequency) 영역으로 분할하고, 각 주파수 영역비를 비교하여 학습자의 성격 유형에 따라 학습 콘텐츠에 대한 선호도가 달라지는 지 여부를 알아보았다. 실험 결과는 아동들은 자신의 성격 유형에 따라 각기 다른 학습 콘텐츠를 선호한다는 사실을 보여준다.

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내리막 달리기의 충격 쇼크와 신체 관절의 운동학적 특징 (Impact shock and kinematic characteristics of the lower extremity's joint during downhill running)

  • 류지선
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.117-129
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    • 2005
  • The purpose of this study was to characterize the impact shock wave and its attenuation, and the kinematic response of the lower extremity's joints to the impact shock during downhill running in which the lower extremity's extensor acts dominantly. For this study, fifteen subjects(mean age:$27.08{\pm}4.39$; mass:$76.30{\pm}6.60$; height:$177.25{\pm}4.11$) were required to run on the 0% grade treadmill and downhill grades of 7%, and 15% in random at speed of their preference. When the participant run, acceleration at the tibia and the sacrum and kinematic data of the lower extremity were collected for 20s so as to provide at least 5 strides for analysis at each grade. Peak impact accelerations were used to calculate shock attenuation between the tibia and sacrum in time domain at each grade. Fast Fourier transformation(FFT) and power spectral density(PSD) techniques were used to analyze impact shock factors and its attenuation in the frequency domain. Joint coordinate system technique was used to compute angular displacement of the ankle and knee joint in three dimension. The conclusions were drawn as fellows: 1. Peak impact accelerations of the tibia and sacrum in downhill run were greater than that of 0% grade run, but no significant between conditions. Peak shock of PSD resembled also in pattern of peak impact acceleration. The wave of impact shock attenuation between the tibia and sacrum decreased with increasing grade, but didn't find a significant difference between grade conditions. 2. Adduction/abduction, flexion/extention, and internal/external rotation of the ankle and knee joints at support phase between grade conditions didn't make much difference. 3. At grade of 7% and 15%, there were relationship between the knee of the flexion/extension movement and peak impact acceleration during heel strike and found also it in the ankle of plantar/dorsiflexion at grade of 15%.

실내 위치추정을 위한 Compressive Sampling적용 Ultra-WideBand 채널 측정기법 (Ultra-WideBand Channel Measurement with Compressive Sampling for Indoor Localization)

  • 김수진;명정호;강준혁;성태경;이광억
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.285-297
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    • 2015
  • 본 논문은 compressive sampling (CS)을 활용한 Ulta-WideBand 채널 측정 및 모델링 기법을 제안한다. 기존에 실내 위치측위 기술 중 제안 UWB채널 측정 기법은 UWB 신호의 주파수 도메인에서의 sparsity 특성을 활용하여, 적은 복잡도로 합리적인 성능을 낼 수 있다. 게다가, 본 논문에서는 노이즈 환경에서 성능을 향상 시키기 위해 CS 기법에서 신호 복원기법을 위한 최적화기법으로 soft thresholding method를 제안한다. UWB시스템에서의 실내 위치추정 기법 성능 분석을 위해 실 측정 데이터를 활용하여, 제안한 채널 측정 및 모델링 기법의 성능을 위치 측정 오차, bandwidth, CS 압축률 등 다양한 조건하에 거리 오차값을 분석한다.