니켈 나노와이어 고분자 복합재료의 자체 감지 및 계면 물성평가를 전기적 미세역학적 시험법을 이용하여 조사해 보았다. 본 연구에 사용된 미세 역학적 시험법은 인장과 압축 하중이 연속적으로 작용/완화 되었을 때, 온도, 습도에 대한 가시적인 감지가 가능한 시험법이다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료에서 니켈 나노와이어의 형상비에 따른 기계적 물성은 동일한 반복하중과 가변하중이 작용 하였을 때 전기적 Pull-out시험법을 통하여 간접적으로 측정하였다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료의 인장시험을 통해서 얻은 강성도와 겉보기 강성도를 비교해 보면 그 경향은 상호 일치함을 알 수 있었다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료를 이용하여 온도와 습도에 의한 영향으로 발생되는 반응을 감지할 수 있었다. 인장과 압축하중이 작용/완화 되었을 때 자체감지능은 니켈 나노와이어 강화 실리콘 복합재료에서 전기적 접촉 저항도 측정을 통해 관찰하였으며, 서로 반대의 경향으로 나타나는 것을 확인 하였다. 이것은 실리콘 기지재에 분산되어 있는 니켈 나노와이어간의 접점 연결 메카니즘이 다르기 때문에 발생되는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 초고분말 플라이 애시가 다량 치환된 자기감지형 그라우트의 성능을 검토하기 위하여 실험적 연구를 진행하였다. 또한 기존의 대표적인 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이 애시를 동일한 양으로 치환하여 굳지 않은 그라우트의 유동특성, 경화 그라우트에서 압축강도, 길이변화율, 전기적 특성을 평가하였다. 실험결과 초고분말 플라이 애시 치환시 소성점도가 크게 낮아져 유동성이 향상되었으며, 압축강도도 플레인보다 초기재령에서부터 높게 나타났다. 또한 전기적 특성에서도 FCR-Stress, FCR-Strain의 관계가 유사하게 나타났다.
Meng, Wei;Bachilo, Sergei M.;Parol, Jafarali;Weisman, R. Bruce;Nagarajaiah, Satish
Structural Monitoring and Maintenance
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제9권3호
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pp.259-270
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2022
This study explores the use of the recently developed "strain-sensing smart skin" (S4) method for noncontact strain measurements on cement-based samples. S4 sensors are single-wall carbon nanotubes dilutely embedded in thin polymer films. Strains transmitted to the nanotubes cause systematic shifts in their near-infrared fluorescence spectra, which are analyzed to deduce local strain values. It is found that with cement-based materials, this method is hampered by spectral interference from structured near-infrared cement luminescence. However, application of an opaque blocking layer between the specimen surface and the nanotube sensing film enables interference-free strain measurements. Tests were performed on cement, mortar, and concrete specimens with such modified S4 coatings. When specimens were subjected to uniaxial compressive stress, the spectral peak separations varied linearly and predictably with induced strain. These results demonstrate that S4 is a promising emerging technology for measuring strains down to ca. 30 𝜇𝜀 in concrete structures.
압축센싱은 성긴 (sparse) 신호에 대해 Nyquist rate 미만의 샘플링으로도 신호 획득이 가능하다는 것을 수학적으로 증명한 새로운 개념이다. 그동안 영상분야 압축센싱을 위한 수많은 복원 알고리즘들이 제안되어 왔으나, 낮은 측정률 하에서는 복원 화질 측면에서 아직 개선할 점이 많다. 일례로, 자연 영상의 압축센싱 복원 화질 향상을 위해, 영상과 관련한 사전 정보들로부터 정규화 식을 도출하여 복원에 적용해 볼 수 있을 것이다. 따라서, 본 논문에서는 Dantzig selector 및 평활 필터(가우시안 필터 및 nonlocal 평균 필터)기반의 평활 잔차 오류 정규화 방법을 제안한다. 또한, 복원 영상의 객체 및 배경에서 발생하는 edge 정보를 우수하게 보전하는 것으로 알려진 Total variation 기반 최소화 알고리즘에 적용하여 복원 영상의 화질을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 구조는 잔차신호의 평활화를 활용한다는 측면에서 새로운 압축센싱 복원 방식이라고 할 수 있다. 실험 결과, 제안방법은 기존 방법들에 비해 객관적 및 주관적 화질 측면에서 더 높은 성능 향상을 보여주었으며, 특히 기존 Bayesian 압축센싱 복원 방식과 비교 시 최대 9.14 dB 성능이 향상되었다.
The chemical composition and uniaxial compressive stress are varied to observe their effect on the current-voltage characteristics of ZnO based ceramics. The variation of chemical composition produces two kinds of ceramics showing ohmic and nonohmic current-voltage characteristics. The current at a fixed voltage increased with the increase of the compressive stress for both ohmic and nonohmic ceramics. Ceramics showing nonohmic behavior exhibit better reversible return of current-voltage curve when the applied compressive stress is removed from the ceramics than those showing ohmic behavior do. We found an appropriate chemical composition showing linear relation between current and stress at a fixed voltage. The ceramic materials with an appropriate chemical composition can be used as a potential sensing material in pressure sensors.
Barembruch, Steffen;Scaglione, Anna;Moulines, Eric
Journal of Communications and Networks
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제12권4호
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pp.317-329
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2010
In recent years, many sparse estimation methods, also known as compressed sensing, have been developed. However, most of these methods presume that the measurement matrix is completely known. We develop a new blind maximum likelihood method-the expectation-sparse-maximization (ESpaM) algorithm-for models where the measurement matrix is the product of one unknown and one known matrix. This method is a variant of the expectation-maximization algorithm to deal with the resulting problem that the maximization step is no longer unique. The ESpaM algorithm is justified theoretically. We present as well numerical results for two concrete examples of blind channel identification in digital communications, a doubly-selective channel model and linear time invariant sparse channel model.
Sparse한 신호 복원 방법으로 underdetemined system에서 11-minimization을 이용한 compressive sensing의 연구와 함께, 11-minimization 비해 간단한 greed 알고리듬도 활발히 연구되고 있다. 이에 본 논문은 greed 알고리듬의 대표적인 orthogonal matching pursuit기법에서 iteration 마다 support 선택 개수에 따른 성능을 연구한다. 모의 실험을 통해 OMP의 iteration 단계에서 하나의 support만 선택하는 것보다 다수의 support를 선택하는 것이 더 낮은 sparsity의 신호를 복원할 수 있고 더 낮은 계산량의 이득을 가져오는 것을 확인 할 수 있다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권10호
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pp.4160-4176
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2015
Data compression like image and video compression has come a long way since the introduction of Compressive Sensing (CS) which compresses sparse signals such as images, videos etc. to very few samples i.e. M < N measurements. At the receiver end, a robust and efficient recovery algorithm estimates the original image or video. Many prominent algorithms solve least squares problem (LSP) iteratively in order to reconstruct the signal hence consuming more processing time. In this paper non-iterative threshold based recovery algorithm (NITRA) is proposed for the recovery of images and videos without solving LSP, claiming reduced complexity and better reconstruction quality. The elapsed time for images and videos using NITRA is in ㎲ range which is 100 times less than other existing algorithms. The peak signal to noise ratio (PSNR) is above 30 dB, structural similarity (SSIM) and structural content (SC) are of 99%.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권1호
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pp.53-76
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2020
The synchronous phasor measurement algorithm is the core content of the phasor measurement unit. This manuscript proposes a dynamic synchronous phasor measurement algorithm based on compressed sensing theory. First, a dynamic signal model based on the Taylor series was established. The dynamic power signal was preprocessed using a least mean square error adaptive filter to eliminate interference from noise and harmonic components. A Chirplet overcomplete dictionary was then designed to realize a sparse representation. A reduction of the signal dimension was next achieved using a Gaussian observation matrix. Finally, the improved orthogonal matching pursuit algorithm was used to realize the sparse decomposition of the signal to be detected, the amplitude and phase of the original power signal were estimated according to the best matching atomic parameters, and the total vector error index was used for an error evaluation. Chroma 61511 was used for the output of various signals, the simulation results of which show that the proposed algorithm cannot only effectively filter out interference signals, it also achieves a better dynamic response performance and stability compared with a traditional DFT algorithm and the improved DFT synchronous phasor measurement algorithm, and the phasor measurement accuracy of the signal is greatly improved. In practical applications, the hardware costs of the system can be further reduced.
The strain sensing properties of th system xNiO-(1-x) CaO with various compositions (x=0.001-0.05) are evaluated and the origin of the phenomena is guessed. We have found out that the high temperature electrical conductivity of the xNiO-(1-x)CaO increases by applying the compressive stress at $1000^{\circ}C$. When the applied load is removed, the electrical conductivity rapidly decreases and returns to the original value, but a small hysteresis of the stress-conductivity curve is observed. After the loading test, the lattice parameter of the specimen is found lengthened. The correlation between the lengthening of the lattice parameter and the increases in the electrical conductivity by loading is discussed. The amount of the "expanded type" Ni(II)O6 clusters in the xNiO-(1-x)CaO grains is supposed to be increased by the applied stress, which would be the origin of the strain dependent electric conduction in the xNiO-(1-x)CaO system.aO system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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