• 제목/요약/키워드: dynamic prediction method

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지진 시 산사면의 영구변위 추정식 개발 (Development of Permanent Displacement Model for Seismic Mountain Slope)

  • 이종후;박두희;안재광;박인준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.57-66
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    • 2015
  • 지진에 대한 사면 재해도 작성 시 일반적으로 Newmark 활동블록 이론에 기초한 변위 추정식이 사용된다. 하지만 기존에 제안된 추정식들은 활동면에서의 동적 응답을 고려하지 않고 제방, 흙댐, 매립지 등 비교적 완만한 경사의 지반구조물을 대상으로 제안되었으며 산사면과 같이 경사진 기반암에 토사층이 피복된 경우에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 산사면의 지형적 특성을 모사한 2차원 비선형 동적해석을 수행하여 이의 동적 응답 특성을 분석하였다. 지진 시 산사면의 영구변위는 활동면에서 계산된 등가가속도를 Newmark 활동블록 방법에 적용하여 계산하였다. 이와 같이 계산된 영구변위는 본 연구에서 제안된 간편 변위 추정식과 비교하여 정확도를 평가하였다. 검토 결과, 산사면의 기하학적 증폭은 입력 지진의 세기와 주기, 토층의 고유주기에 영향을 크게 받으므로 이를 고려하지 않는 기존의 경험식은 영구변위를 정확하게 예측하지 못하는 것으로 나타났다. 변위 예측식의 정확도는 최대지반가속도, 최대지반속도, Arias 진도, 평균주기와 토층의 고유주기가 고려될 경우 현격하게 향상되는 것으로 분석되었으며 이를 기반으로 하여 새로운 변위추정식이 제시되었다. 나아가 본 연구에 제안된 변위추정식은 산사태 재해 위험도 예측에 적용되어 정확성이 검증되었다.

소성변형과의 상관성 및 추정모델을 통한 변형강도 시험장치 변수 분석 (Analysis of Apparatus Variables for Deformation Strength Test of Asphalt Concrete Based on Correlation with Rutting and Prediction Model for Rutting)

  • 김광우;이문섭;김성태;이순제
    • 한국도로학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.41-52
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    • 2002
  • 본 연구는 아스팔트 콘크리트 포장의 소성변형 추정을 보다 쉽게 하기 위하여 새로운 시험기법인 김테스트의 변형강도 및 시험 장비를 개발함에 있어 적정규격을 선정하기 위한 것이나. 김테스트에서 하중봉의 직경(D) 및 하중봉 하단의 원형처리 반경(r)이 시험결과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 다양한 혼합물에 대하여 D와 r을 변화시켜가며 실험을 수행하였다. r에 따른 변형강도 및 변형하중과의 상관관계 분석결과 r=0.5와 1.0cm로 원형 처리한 측정값에서 소성변형과 높은 상관성을 보여주었다. 공시체의 직경(S)은 중요 변인이 아니었으며, 하중봉은 직경 4cm에 반드시 하단을 원형처리를 해야하고 이때의 절삭 반경 r은 1.0cm가 가장 좋은 것으로 나타났다. 통계프로그램 SAS의 STEPWISE 를 이용하여 골재별로 변형강도로부터 소성변형 깊이 및 동적 안정도를 추정하기 위해 모델을 개발하였으며 $R^2$은 0.95이상이 얻어졌다. 향후 보다 많은 실험을 통해 이 시험법의 표준화 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이며, 새로운 배합설계 방법을 개발한다면 본 실험법의 적용을 검토해 볼 필요가 있을 것이다.

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탄소중립을 향하여: 데이터 센터에서의 효율적인 에너지 운영을 위한 딥러닝 기반 서버 관리 방안 (Towards Carbon-Neutralization: Deep Learning-Based Server Management Method for Efficient Energy Operation in Data Centers)

  • 마상균;박재현;서영석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권4호
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    • pp.149-158
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    • 2023
  • 최근 데이터 활용이 중요해짐에 따라 데이터 센터의 중요도도 함께 높아지고 있다. 하지만 데이터 센터는 막대한 전력을 소모함과 동시에 24시간 가동되는 시설이기 때문에 환경적, 경제적 측면에서 문제가 되고 있다. 최근 딥러닝 기법들을 사용하여 트래픽을 예측하거나, 데이터 센터나 서버에서 사용되는 전력을 줄이는 연구들이 다양한 관점에서 이루어지고 있다. 그러나 서버에서 처리되는 트래픽 데이터양은 변칙적이며 이는 서버를 관리하기 어렵게 만든다. 또한, 서버 상황에 따라 서버를 가변적으로 관리하는 기법에 대한 연구들이 여전히 많이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 시계열 데이터 예측에 강세를 보이는 장단기 기억 신경망 (Long-Term Short Memory, LSTM)을 기반으로 한 가변적인 서버 관리 기법을 제안한다. 제안된 모델을 통해 서버에서 사용되는 전력을 보다 효과적으로 줄일 수 있게 되며, 현업환경에서 이전보다 안정적이고 효율적으로 서버를 관리할 수 있게 된다. 제안된 모델의 검증을 위해 위키피디아 (Wikipedia)의 데이터 센터 중 6개의 데이터 센터의 전송 및 수신 트래픽 데이터를 수집한 뒤 통계기반 분석을 통해 각 트래픽 데이터의 관계를 분석 및 실험을 수행하였다. 실험 결과 본 논문에서 제안된 모델의 유의미한 성능을 통계적으로 검증하였으며 서버 관리를 안정적이고 효율적으로 수행할 수 있음을 보여주었다.

Review on Application of Biosystem Modeling: Introducing 3 Model-based Approaches in Studying Ca Metabolism

  • Lee, Wang-Hee;Cho, Byoung-Kwan
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제37권4호
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    • pp.258-264
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    • 2012
  • Purpose: This review aims at introducing 3 modeling approaches classified into 3 categories based on the purpose (estimation or prediction), structure (linear or non-linear) and phase (steady-state or dynamic-state); 1) statistical approaches, 2) kinetic modeling and 3) mechanistic modeling. We hope that this review can be a useful guide in the model-based approach of calcium metabolism as well as illustrates an application of engineering tools in studying biosystems. Background: The meaning of biosystems has been expanded, including agricultural/food system as well as biological systems like genes, cells and metabolisms. This expansion has required a useful tool for assessing the biosystems and modeling has arisen as a method that satisfies the current inquiry. To suit for the flow of the era, examining the system which is a little bit far from the traditional biosystems may be interesting issue, which can enlarge our insights and provide new ideas for prospective biosystem-researches. Herein, calcium metabolic models reviewed as an example of application of modeling approaches into the biosystems. Review: Calcium is an essential nutrient widely involved in animal and human metabolism including bone mineralization and signaling pathways. For this reason, the calcium metabolic system has been studied in various research fields of academia and industries. To study calcium metabolism, model-based system analyses have been utilized according to the purpose, subject characteristics, metabolic sites of interest, and experimental design. Either individual metabolic pathways or a whole homeostasis has been modeled in a number of studies.

틸팅차량용 휠 제동장치의 스퀼 소음 해석 (Analysis on the Squeal Noise of Wheel Brake System for Tilting Train)

  • 차정권;박영일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.98-105
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    • 2010
  • Squeal, a kind of self-excited vibration, is generated by the friction between the disc and the friction materials. It occurs at the ending stage of the braking process, and radiates and audible frequency range of 1 kHz to 10 kHz. Squeal is generated from unstability because of the coupling between the translation and rotation of the system. This instability is caused by the follower force and follower force is normal component of the friction force. In this paper modal analysis of wheel brake system was performed in order to predict the squeal phenomenon. It was shown that the prediction of system instability is possible by FEM. A finite element model of that brake system was made. Some parts of a real brake was selected and modeled. Modal analysis method performs analyses of each brake system component. Experimental modal analysis was performed for each brake components and experimental results were compared with analytical results from FEM. To predict the dynamic unstability of a whole system, the complex eigenvalue analysis for assembly modeling of components confirmed by modal analysis is performed. The finite element models of the disk brake assembly have been constructed, and the squeal noise problems have been solved by complex eigenvalue analysis. The complex eigenvalue analysis results compared with real train test.

쇼트피닝 잔류응력 예측을 위한 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Prediction of Residual Stresses Induced by Shot Peening)

  • 김철;양원호;성기득;고명훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.198-204
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    • 2001
  • The shot peening is largely used for a surface treatment of metallic components where small spherical pellets called shots are blasted onto the surface with velocities up to 100 m/s. This treatment leads to improvement of fatigue behavior due to the developed compressive residual stresses, and so it has gained widespread acceptance I the automobile and aerospace industries. The residual stress profile on surface layer depends on the parameters of shot peening, which are, shot velocity, shot diameter, coverage, impact angle, material properties etc. and the method to confirm this profile is the measurement by X-ray diffractometer only. Despite the importance to automobile ad aerospace industries, little attention has been devoted to the accurate modelling of the process. In this paper, the simulation technique is applied to predict the magnitude ad distribution of the residual stress and plastic deformation caused by shot peening with the help of the finite element analysis.

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패턴 인식 방법을 적용한 하천유출의 비선형 예측 (Nonlinear Prediction of Streamflow by Applying Pattern Recognition Method)

  • 강관원;박찬영;김주환
    • 물과 미래
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    • 제25권3호
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    • pp.105-113
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    • 1992
  • 본연구는 홍수기의 일단위 하천유출량을 예측하기 위한 방법으로 인공지능의 구현 모형으로 사용되고 있는 신경회로망이론을 도입하여 실수문계에 적용하고 그 결과를 제시하는 것이다. 강우-유출과정으로 형성되는 수문계의 동적거동을 입출력패턴으로 보아서 모형을 구성하는 유니트의 비선형 응답특성에 따라 네트워크의 상호 결합강도를 조정하여 시스템의 매개변수를 반복추정하는 방법으로 시스템을 특정 평가하였다. 일강우와 일유량의 과거 관측치를 신경회로망 모형의 순전파알고리즘으로 학습시켜 추정된 매개변수를 이용하여 하천유출량을 예측하였고 그 결과를 관측된 유량과 비교하기 위하여 통계학적으로 분석하였다.

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Lyapunov 지수를 이용한 전력 수요 시계열 예측 (Time Series Forecast of Maximum Electrical Power using Lyapunov Exponent)

  • 박재현;김영일;추연규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1647-1652
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    • 2009
  • 비선형 동력학 시스템으로 구성된 전력 수요의 시계열 데이터를 예측하기 위해 적용된 신경망 및 퍼지 적응 알고리즘 등은 예측오차가 상대적으로 크게 나타났다. 이는 전력수요 시계열 데이터가 가지고 있는 카오스적인 성질에 기인하며 이중 초기값에 민감한 의존성은 장기적인 예측을 더욱더 어렵게 하는 요인으로 작용한다. 전력수요 시계열 데이터가 가지고 있는 카오스적인 성질을 정량 및 정성적인 방식으로 분석 을 수행하고, 시스템 동력학적 특성의 정량분석에 이용되는 Lyapunov 지수를 이용하여 어트랙터 재구성, 다차원 카오스 시계열 데이터를 예측하는 방식으로 수요예측 시뮬레이션을 수행하고 결과를 비교 평가하여 기존 제안방식보다 실용적이며 효과적임을 확인한다.

Comprehensive Code Validation on Airloads and Aeroelastic Responses of the HART II Rotor

  • You, Young-Hyun;Park, Jae-Sang;Jung, Sung-Nam;Kim, Do-Hyung
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권2호
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    • pp.145-153
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    • 2010
  • In this work, the comprehensive structural dynamics codes including DYMORE and CAMRAD II are used to validate the higher harmonic control aeroacoustic rotor test (HART) II data in descending flight condition. A total of 16 finite elements along with 17 aerodynamic panels are used for the CAMRAD II analysis; whereas, in the DYMORE analysis, 10 finite elements with 31 equally-spaced aerodynamic panels are utilized. To improve the prediction capability of the DYMORE analysis, the finite state dynamic inflow model is upgraded with a free vortex wake model comprised of near shed wake and trailed tip vortices. The predicted results on aerodynamic loads and blade motions are correlated with the HART II measurement data for the baseline, minimum noise and minimum vibration cases. It is found that an improvement of solution, especially for blade vortex interaction airloads, is achieved with the free wake method employed in the DYMORE analysis. Overall, fair to good correlation is achieved for the test cases considered in this study.

METEOROID STREAM 입자들의 궤도 운동 시뮬레이션 TOOL 개발 (DEVELOPMENT OF SIMULATION TOOL FOR ORBITAL MOTION OF METEOROID STREAM PARTICLES)

  • 김방엽
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제17권1호
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    • pp.107-116
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    • 2000
  • 본 연구는 지구 공전 궤도 근처의 Leonid의 출현 빈도와 속도 등을 예측하기 위한 연구의 초기 단계로서 meteoroid에 대한 기초 자료 조사와 더붙어 기존에 알려져 있는 meteoroid 입자의 분출 속도 모텔과 섭동 모델로부터 meteoroid의 운동 방향과 속도를 컴퓨터로 계산하기 위한 프로그램을 개발하고 이것을Leonid stream에 적용해 보았다. 입자의 초기 속도 모델로는Jones의 분출속도 분포모델을 사용하였으며, meteoroid의 궤도 운동 모델에는 태양과 달, 지구를 비롯한 각 행성들의 섭동 모델이 포함되었다. 태양계 천체들의 Ephemeris를 구하기 위해 JPL (Jet Propulsion L Laboratory)의 SSD (Solar System Dynamics) Laboratory에서 개발된 DE405 Solar System E Ephemeris 데이터 파일을 사용하였다. 이외에 중요한 섭동 요소로써 태양 복사압을 고려하였으며, 적분 알고리즘으로는 8차 Runge-Kutta 방법을 사용하였다.

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