• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권2호
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• pp.259-272
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• 2022

The branch of electronics that uses an organic solar cell or conductive organic polymers in order to yield electricity from sunlight is called photovoltaic. Regarding this crucial issue, an artificial intelligence-based predictor is presented to investigate the vibrational behavior of the organic solar cell. In addition, the generalized differential quadrature method (GDQM) is utilized to extract the results. The validation examination is done to confirm the credibility of the results. Then, the deep neural network with fully connected layers (DNN-FCL) is trained by means of Adam optimization on the dataset whose members are the vibration response of the design-points. By determining the optimum values for the biases along with weights of DNN-FCL, one can predict the vibrational characteristics of any organic solar cell by knowing the properties defined as the inputs of the mentioned DNN. To assess the ability of the proposed artificial intelligence-based model in prediction of the vibrational response of the organic solar cell, the authors monitored the mean squared error in different steps of the training the DNN-FCL and they observed that the convergency of the results is excellent.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권2호
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• pp.201-219
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• 2022

This paper firstly proposed high performance composite columns for cold-region infrastructures using ultra-high performance concrete (UHPC) and ultra-high strength steel (UHSS) Q960E. Then, 24 square UHPC-filled UHSS tubes (UHSTCs) at low temperatures of -80, -60, -30, and 30℃ were performed under axial loads. The key influencing parameters on axial compression performance of UHSS were studied, i.e., temperature level and UHSS-tube wall thickness (t). In addition, mechanical properties of Q960E at low temperatures were also studied. Test results revealed low temperatures improved the yield/ultimate strength of Q960E. Axial compression tests on UHSTCs revealed that the dropping environmental temperature increased the compression strength and stiffness, but compromised the ductility of UHSTCs; increasing t significantly increased the strength, stiffness, and ductility of UHSTCs. This study developed numerical and theoretical models to reproduce axial compression performances of UHSTCs at low temperatures. Validations against 24 tests proved that both two methods provided reasonable simulations on axial compression performance of UHSTCs. Finally, simplified theoretical models (STMs) and modified prediction equations in AISC 360, ACI 318, and Eurocode 4 were developed to estimate the axial load capacity of UHSTCs at low temperatures.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권4호
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• pp.250-260
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• 2022

In this research, a high-elasticity acrylic emulsion binder with core-shell polymerization and self-crosslinking system is mixed with a flame-retardant water-dispersed polyurethane (PUD) binder. In addition, finite element analysis was conducted through virtual engineering software ANSYS by applying three representative nonlinear material models. The most suitable nonlinear material model was selected after the relative comparison between the actual experimental values and the predicted values of the properties derived from simulations. The selected nonlinear material model is intended to be used as a nonlinear material model for computational simulation analysis that simulates the experimental environment of the vibration test (ASTM E1399) and the actual fire safety test (ASTM E1966). When the mass fraction of thermally expandable graphite was 0.7%, the thermal and physical properties were the best. Among the nonlinear material models, the simulation result of the Ogden model showed the closest value to the actual result.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.547-548
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• 2009

The development of USN(Ubiquitous Sensor Network) technology is creating numerous application areas. Although a network configuration with fixed sensors was the norm in the past, the coexistence of mobile and fixed sensor nodes is a new trend. Fixed sensor networks focused on the energy efficiency of nodes, but the latest studies consider guaranteeing the mobility of nodes and maintaining their connectivity, while remaining energy efficient at the same time. This paper proposes a routing protocol for a mobile ad-hoc sensor network that improves the mobility, connectivity and energy efficiency of nodes while allowing for the management and maintenance of a large number of nodes even in a complex communication environment where mobile and fixed nodes coexist. An algorithm for multi-hop multi-paths, a technique for topology reconfiguration by node movement prediction and vibration sensors, path setting for a large number of nodes, and efficient data transfer technology have been introduced to implement the modified LEAHC-AOMDV protocol. Furthermore, the excellence of this protocol was verified through a comparative experiment with the conventional LEACH protocol.

• 한국음향학회지
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• 제42권2호
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• pp.83-93
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• 2023

사다리꼴 주름평판은 복잡한 주름 모델링으로 인해 흔히 직교이방성평판으로 단순화하여 해석한다. 그러나 고주파수 대역에서는 주름의 국부 진동으로 인해 직교이방성평판 모델이 유효하지 못하다. 본 연구에서는 파수영역수치해석기법을 이용하여 사다리꼴 주름평판의 고주파수 대역 진동 및 소음 특성을 규명하고, 이를 토대로 주름평판의 주파수 대역별 진동 및 소음 특성을 반영한 근사계산 방법을 제안한다. 근사계산에서는 전역 및 국부 진동을 반영할 수 있도록 주름평판을 네 개의 평판모델로 구성하였으며, 근사계산을 통해 구한 방사효율을 수치해석 결과와 비교함으로써 방법의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.82-84
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• 2021

스마트 공장 구축사업을 통해 생산 설비로부터 전력, 진동, 압력, 온도 등의 센서 데이터가 수집되고 있으며 데이터 분석을 통해 예지보전, 불량예측, 이상탐지 등의 서비스 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 제조데이터의 경우 정상과 비정상 데이터의 불균형이 극심하여 이상탐지 서비스가 선호되고 있다. 본 논문에서는 이상탐지 서비스 개발의 전단계로 제조데이터의 특징 데이터 추출을 위해 FFT 방법을 사용하였으며, 이를 통해 생산되는 제품을 분류해보고 그 결과를 확인하였다. 즉, 제품별 대표 패턴을 FFT 변환 후 상관계수를 계산하여 제품분류가 가능한지 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권2호
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• pp.127-140
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• 2023

The vibration of microtubule in human cells is the source of electrical field around it and inside cell structure. The induction of electrical field is a direct result of the existence of dipoles on the surface of the microtubules. Measuring the electrical fields could be performed using nano-scale sensors and the data could be transformed to other computers using internet of things (IoT) technology. Processing these data is feasible by artificial intelligence-based methods. However, the first step in analyzing the vibrational behavior is to study the mechanics of microtubules. In this regard, the vibrational behavior of the microtubules is investigated in the present study. A shell model is utilized to represent the microtubules' structure. The displacement field is assumed to obey first order shear deformation theory and classical theory of elasticity for anisotropic homogenous materials is utilized. The governing equations obtained by Hamilton's principle are further solved using analytical method engaging Navier's solution procedure. The results of the analytical solution are used to train, validate and test of the deep neural network. The results of the present study are validated by comparing to other results in the literature. The results indicate that several geometrical and material factors affect the vibrational behavior of microtubules.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.171-179
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• 2014

썬루프 버페팅 현상은 차량 주행시 발생하는 주요 바람소리 문제점 중 하나이다. 버페팅 문제점을 해결하기 위해서 전산 해석을 적용한다면, 실험적 방법보다 비용을 절감할 뿐 아니라 발생 원리 또한 규명할 수 있다. 그러나 전산 해석을 이용하기 위해서는 해석 결과의 정확성이 보장되어야 실제 차량 개발에 적용할 수 있다. 이 연구에서는 해석적 방법의 정확도 향상을 위해 주요 상업용 전산해석 소프트웨어들의 썬루프 버페팅 현상 예측에 대한 벤치마크 테스트를 수행하였다. 해석 대상은 차량의 형상을 간략하게 만든 HSM(Hyundai simplified model)을 이용하였고, 정확도 비교를 위해 속도별 버페팅 현상에 대한 실험을 현대자동차 공력무향풍동에서 실차내부의 흡음재에 의한 효과를 해석적으로 고려하기 위해 음향 응답 실험을 수행하여 해석 결과 정확도 향상을 위해 각 상용 소프트웨어 제작사에 해석 전에 제공 하였다. 이 연구를 통해 대부분의 상용 소프트웨어들이 실험결과와 유사한 해석 결과를 도출하였다. 또한, 실제 차량 개발에서 적용하기 위한 해석 예측 우선순위를 서로 공유하여 추가 해석을 통해 차량 개발에 적용 가능한 보다 정밀한 해석 정확도를 얻어낼 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.18-24
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• 2015

콘크리트구조물의 진단에 사용되는 비파괴실험법들은 구조물에 손상을 입히지 않고 구조물의 결함이나 강도를 추정할 수 있다는 장점이 있지만 추정값에 대한 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 2가지 배합으로 총 180개의 공시체를 제작하였고, P파와 S파에 의한 초음파속도 측정, 종진동과 변형진동에 의한 충격공진법 총 4가지의 비파괴실험을 실시하였다. 그리고 실제압축강도 측정을 통해 비파괴실험 결과값의 신뢰성을 비교 분석하였다. 각 비파괴실험법의 결과값에 대한 통계적 분석결과 변동계수값이 가장 낮은 실험법은 S파에 의한 초음파속도법으로 가장 안정적인 관측이 가능한 것으로 나타났다. 한편, 실제압축강도와의 관계를 통해 압축강도 4개의 압축강도 추정식을 제안하였으며 S파에 의한 초음파속도법의 결정계수값이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 다양한 배합조건에 따른 비파괴실험 신뢰성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.270-278
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• 2020

본 논문은 원통형 임피던스 튜브내에 설치된 다중 미세천공판(Micro-Perforated Plate, MPP)의 음향투과를 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 진동을 무한 급수의 합으로 전개하였는데 반경방향으로는 Bessel 함수를 포함한다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 유도하였으며 전달함수법을 이용하여 다중 MPP에 대한 음향투과율 공식을 제시하였다. 단일과 이중 MPP의 음향투과손실(Sound Transmission Loss, STL)을 본 논문에서 제안한 공식을 이용하여 계산하였으며 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 사용한 결과와 잘 일치 하였다. 천공율이 증가할수록 STL은 감소하는데 이는 판의 진동보다는 천공율이 더 큰 영향을 주기 때문이다. STL은 판의 공진주파수에서 골(dip)을 보이며 이중 MPP의 STL은 질량-스프링-질량 진동에 해당하는 공진주파수에서 골을 보인다. 본 연구에서 제안한 STL 예측 모델은 임의의 개수의 다중 MPP에 적용이 가능하며 각각의 판은 미세천공을 포함하거나 포함하지 않는 두 가지 경우가 모두 가능하다.