무한 도체평판에 있는 슬롯과 무한히 긴 가는 도선간의 전자기적인 결합문제를 MPIE(mixed potential integ gral equation)와 세분된 기저함수를 사용하는 2차원 모벤트법으로 해석하였다. 또한 폭이 좁은 슬롯의 경우에 타당한 중심표현법(center -representation)을 이용하여 동가회로를 구하였다. TM 편파된 평면파가 슬롯에 임의의 각으로 입사하는 경우에 슬롯에서의 등가자기전류와 도선에 유도된 전류를 구하였다. 그리고 도선과 무한 도체평판으로 구성된 전송선로에 전류를 인가할 때, 슬롯에 의한 전송선로의 반사계수 및 투과계수를 구하고 실험치와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.
임의의 종단 임피던스를 갖는 DC block을 정합하기 위한 새로운 설계식이 소개되었으며, 이 설계식을 이용한 microstrip DC block이 제작, 측정되었다. 기존의 DC block은 완전히 정합기지 않았기 때문에, 한 단자에서 여기 된 power가 다른 단자로 모두 전달되지 않는 문제점이 있었다, 이런 문제점을 해결하기 위하여, 한 단자의 등가 공진기 회로를 제시하였으며, 이 등가회로를 이용하여, coupling coefficient에 관계없이, 어느 경우에도 완전 정합을 이룰 수 있는 설계식을 유도했다. 이 설계식을 이용하여 측정된 microstrip DC block의 삽입, 반사 손실은 중심 주파수 4.1 GHz에서 0.82dB, -31dB를 보였으며, 이 측정 결과는 예상된 결과와 잘 일치함을 보여주고 있다.
본 연구에서는 NURBS 기반 아이소 지오메트릭 쉘 해석을 위해 다중 패치 해석 모델을 정식화하였다. 기존 연구를 통해 개발된 단일 패치로 구성된 전단 변형을 고려한 쉘 요소에 대해 일반 좌표계에서 기하학적으로 엄밀한 쉘 구조물의 아이소 지오메트릭 해석 모델을 도입하고 매개변수 연속성을 고려하여 다중 패치 모델로 확장하였다. 인접 곡면의 노트 요소가 결합 경계를 통해 조화를 이루는 경우에 대해 0차와 1차 매개변수 연속성 조건을 고려하였으며, 두 패치 간 마스터-슬레이브 관계를 정립하여 종속된 한 곡면의 자유도를 상대 곡면의 자유도로 표시하여 모델 크기를 줄이면서 두 곡면을 결합하였다. 다중 패치 쉘 예제에 대해 0차와 1차 연속성 조건을 각각 적용하여 구조해석을 수행하여 1차 연속성 조건의 주요한 특성들을 확인하였다. 또한 각 연속성 조건에 대한 해의 수렴 특성을 검토하였으며 결합 경계에서의 두 패치의 연속성을 확인하였다.
최근 원자력의 사용이 증가함에 따라 핵폐기물을 효과적으로 처리하는 문제에 관심이 집중되고 있다. 이러한 핵폐기물을 지층내에 저장할 경우 고온의 열에 의해 핵폐기물 구조체에 지대한 영향을 미치므로 지반의 열력학적 거동을 분석할 필요성이 요구된다. 본 연구는 지반내에 처분된 고온의 사용후 핵연료에 의한 열역학적인 응력이 집중되어 비선형 거동이 예상되는 저장구조체 주변에는 비선형 유한요소를 적용하고 선형거동이 예상되는 무한영역에는 선형경계요소를 사용하여, 일반적인 역학적 계와 동일한 방법으로 비선형 유한요소와 경계요소를 조합한 프로그램을 개발하였다. 사용후 핵연료 폐기구조체와 같이 국부적인 비선형거동이 예상되는 구조물에서는 조합방법이 전 영역을 비선형 유한요소로 모형화하여 해석하는 것보다 효율적임을 알 수 있었다. 또한, 지층내 지반에 영향 미치는 주요 지반계수를 변화시킨 경우, 터널경계의 변위에 이러한 계수들이 어떠한 영향을 미치는가를 개발된 방법을 사용하여 검토하였다. 검토결과, 다른 계수들의 변화보다 열팽창계수의 변화가 터널주위의 변위에 상당한 영향을 미침을 알 수 있었다.
본 논문은 인빌딩 이동통신용 소방무선대역을 포함하는 다중대역 중계기 안테나의 설계를 제안한 것이다. 제안된 안테나는 원형 평판 위에 중심 모노폴과 4개의 기생소자로 구성되어 있다. 다중대역에서 양호한 반사계수를 실현하기 위해서 4개의 기생소자와 중심 모노폴 사이의 상호 결합을 이용하였다. 기생소자와 중심 모노폴 사이의 거리, 중심 모노폴과 4개의 기생소자 각각의 높이와 같은 중요한 파라미터들이 다중대역에서 양호한 안테나 특성을 얻기 위해 모의실험되어졌다. 기생소자와 중심폴의 지름은 용이한 설계와 제작을 위해서 10 mm로 고정하였다. 측정된 반사계수, 2-D 패턴, 그리고 이득 값은 모의 실험된 값들과 잘 일치하였다.
The purpose of this paper is to understand and model the slow current (~2 m/s) effects on the global response of a floating offshore platform in waves. A time-domain numerical simulation of full wave-current-body interaction by a quadratic boundary element method (QBEM) is applied to compute the hydrodynamic loads and motions of a floating body under the combined influence of waves and current. The study is performed in the context of linearized potential flow theory that is sufficient in understanding the leading-order current effect on the body motion. The numerical simulations are validated by quantitative comparisons of the hydrodynamic coefficients with the WAMIT prediction for a truncated vertical circular cylinder in the absence of current. It is found from the simulation results that the presence of current leads to a loss of symmetry in flow dynamics for a tension-leg platform (TLP) with symmetric geometry, resulting in the coupling of the heave motion with the surge and pitch motions. Moreover, the presence of current largely affects the wave excitation force and moment as well as the motion of the platform while it has a negligible influence on the added mass and damping coefficients. It is also found that the current effect is strongly correlated with the wavelength but not frequency of the wave field. The global motion of a floating body in the presence of a slow current at relatively small encounter wave frequencies can be satisfactorily approximated by the response of the body in the absence of current at the intrinsic frequency corresponding to the same wavelength as in the presence of current. This finding has a significant implication in the model test of global motions of offshore structures in ocean waves and currents.
Arani, Ali Ghorbanpour;Pourjamshidian, Mahmoud;Arefi, Mohammad;Arani, M.R. Ghorbanpour
Smart Structures and Systems
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제23권2호
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pp.141-153
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2019
This research deals with wave propagation of the functionally graded (FG) nano-beams based on the nonlocal elasticity theory considering surface and flexoelectric effects. The FG nano-beam is resting in Winkler-Pasternak foundation. It is assumed that the material properties of the nano-beam changes continuously along the thickness direction according to simple power-law form. In order to include coupling of strain gradients and electrical polarizations in governing equations of motion, the nonlocal non-classical nano-beam model containg flexoelectric effect is used. Also, the effects of surface elasticity, dielectricity and piezoelectricity as well as bulk flexoelectricity are all taken into consideration. The governing equations of motion are derived using Hamilton principle based on first shear deformation beam theory (FSDBT) and also considering residual surface stresses. The analytical method is used to calculate phase velocity of wave propagation in FG nano-beam as well as cut-off frequency. After verification with validated reference, comprehensive numerical results are presented to investigate the influence of important parameters such as flexoelectric coefficients of the surface, bulk and residual surface stresses, Winkler and shear coefficients of foundation, power gradient index of FG material, and geometric dimensions on the wave propagation characteristics of FG nano-beam. The numerical results indicate that considering surface effects/flexoelectric property caused phase velocity increases/decreases in low wave number range, respectively. The influences of aforementioned parameters on the occurrence cut-off frequency point are very small.
본 논문에서는 가전기기 등에 무선으로 전력을 전송하는 것을 목표로 루프 안테나를 이용한 무선 전력 전송 시스템의 새로운 설계 방법을 제안하였다. 본 설계 방법은 복잡한 전자기 시뮬레이션 없이 간단한 결합 계수의 측정과 루프 안테나의 등가 회로 모델에 대한 근사식만으로 무선 전력 전송 시스템을 설계할 수 있다. 본 논문에서 제시한 설계 방법에 따라 13.56 MHz에서 동작하는 $50{\times}50\;cm^2$ 크기를 갖는 루프 안테나 쌍을 설계하고, 거리에 따른 입력 반사 계수, 결합 계수, 효율 및 임피던스 변화를 측정하였다. 측정 결과, 본 논문에서 제안한 설계 방법이 입력 임피던스 특성을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 또한 50 cm 이하의 거리에서 본 논문의 설계 방법을 이용하여 임피던스 정합한 무선 전력 전송 시스템이 일반적인 $50\;{\Omega}$ 임피던스 정합 회로를 갖도록 설계된 경우보다 효율이 2배 정도 개선되는 것을 확인하여 제안한 설계법의 유용성을 확인하였다.
Objectives : To assess the test-retest reliability and the intratest repeatability in measuring the cervical range of motion of healthy subjects with wireless microelectromechanical system inertial measurement unit(MEMS-IMU) system and to discuss the feasibility of this system in the clinical setting to evaluate the cervical spine musculoskeletal. Methods : 12 healthy people who were evaluated as no- or mild-disability with neck disability index were participated. Their cervical motion were measured with IMU twice in consecutive two days for the test-retest reliability study. Intratest repeatability was calculated in the two tests separately. The calculated intraclass correlation coefficients(ICC) were discussed and compared with the those of the previous studies. Results : Cervical range of motion data were acquired and statistically processed: left rotation($61.64^{\circ}$), right rotation($65.12^{\circ}$), extension($61.98^{\circ}$), flexion($52.81^{\circ}$), left bending($39.31^{\circ}$), right bending($41.08^{\circ}$). ICCs were 0.77~0.98(intratest repeatability) and 0.74~0.93 (test-retest reliability) in the primary motion. In the coupling motion, intratest repeatability ICCs were 0.93~ 0.99(transverse primary plane), 0.88~0.97(saggital primay plane), and 0.77~0.93(coronal primary plane). Test-retest reliability of coupling motion were 0.90~0.97(transverse primary plane), 0.00~0.72(saggital primary plane), and 0.04~0.76(coronal primary plane). Conclusions : Several types of range-of-motion devices are now on use in many fields including medicine, but the practicality of the devices in clinical use is questionable for the convenient and economical aspects. In this study, we presented the reliability of cervical range of motion test with the developed wireless MEMS-IMU system and discussed its potential utility in clinical use.
지상용 천문 망원경에서 대기의 영향으로 인해 발생하는 오차를 실시간으로 보상해주는 적응 광학을 이용하면 지상용 망원경으로도 막대한 비용이 드는 우주용 망원경에 버금가는 이미지를 얻을 수 있다. 일반적으로 적응 광학계에서는 대기에 의한 파면 오차를 제거하기 위하여, 변형 거울을 변형시켜 각 부분의 파면 오차를 보정하는 방법을 이용하므로, 변형 거울을 효과적으로 변형시키기 위한 구동기의 특성과 구동기의 배열에 대한 연구가 필수적이다. 하나의 구동기론 작동하여 거울을 변형시킬 때, 변형된 거울면의 형태를 영향 함수라고 정의하며, 이러한 영향 함수를 이용하여 변형 거울을 효과적으로 모형화하고 설계할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 계산된 변형 거울의 실제 영향 함수를 가우시안 함수 형태로 단순화하고, 추가로 구동기들 사이의 영향을 고려한 커플링 계수를 도입하여, 주어진 구동기 배열에 대한 영향 함수를 결정하였다. 또한 변형 거울에 사용되는 구동기들 사이의 적절한 커플링 계수를 결정하기 위하여, 커플링 계수 변화에 따른 변형거울의 성능 변화를 해석하였다. 이와 같이 구성된 영향 함수를 이용하석, 구동기가 삼각형과 사각형 형태와 같이 등간격으로 배치되어 있을 때의 구동기 간격에 따른 변형 거울의 성능을 해석하고 효과적인 배열을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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