축소시스템 기법은 전체 구조의 거동을 나타내는 저차 고유모드를 근사화한다. 지난 연구에서 축소 시스템을 구축하기 위한 2단계 축소기법을 제안하였다. 첫 단계에서 리츠벡터를 이용한 각 요소의 레일리 지수를 통해 요소 에너지를 예측 하고 이를 토대로 후보영역을 선정한다. 다음 단계에서 후보영역에 포함된 자유도로 축소된 1단계 축소 시스템에 순차적 소거법을 적용하여 최종적인 주자유도를 선정한다. 이번 연구에서는 2단계 축소 기법에 축소시스템 개선을 위한 반복적 기법을 적용하여 중간영역에서의 고차모드의 정확도를 추가적인 시스템의 확장없이 구하는 방법을 제안한다. 이 방법은 축소시스템에서 고유치와 고유모드의 정확도를 조절하는 것까지도 가능하다. 최종적으로 제안된 기법의 성능을 수치 예제를 통해 검증한다.
집적광학용 광도파전에 전기팡 효파 혹은 자기광 효과를 나타내는 이방성 매질을 사용할 때 매질정수 및 박막두께등 광학적 변수가 모드 변환에 미치는 영향괼 엄밀한 파동광학의 접근 방법으로 조사하여 어떠한 박막형 광도파관 구조에도 적용될 수 있는 일반적인 해석방법을 제시하였다. 균일한 이방성 매질에서의 고유 모드와 그 구성성분 및 위상속도를 먼저 결정하고 그 결과를 이용하여 박자형 광도파관에서의 고유 모드 성분에 대한 위상특성식을 구하였고 전자파의 진행방향에 대한 모드 성분의 변화를 Jones 행열 령태로 표시하여 박막형 광도파관에서 모드 젼환의 조건과 그 변환율이 Bulk 매질에서와는 다름을 나타내었다. Wave propagation in gyrotropic or anisotropic medium is analyzed in terms of the eigenmodes of the medium, which are admixture of TE and TM waves. The field composition and the phase velocity of the modes are also determined. The results of the analysis are applied to thin film optical waveguide using such medium as substrate and/or film. Based on the characteristic equations for phase constants of the waveguide, the condition for TE-TM mode convection is derived, and wave propagation in the guide is represented in the form of Jones matrix, which allows a new interpretation in the conversion efficiency of the thin-film optical waveguides.
Rotating beams play a crucial role in representing complex mechanical components that are prevalent in vital sectors like energy and transportation industries. These components are susceptible to the initiation and propagation of cracks, posing a substantial risk to their structural integrity. This study presents a two-stage methodology for detecting the location and estimating the size of an open-edge transverse crack in a rotating Euler-Bernoulli beam with a uniform cross-section. Understanding the dynamic behavior of beams is vital for the effective design and evaluation of their operational performance. In this regard, modal parameters such as natural frequencies and eigenmodes are frequently employed to detect and identify damages in mechanical components. In this instance, the Frobenius method has been employed to determine the first two natural frequencies and corresponding eigenmodes associated with flapwise bending vibration. These calculations have been performed by solving the governing differential equation that describes the motion of the beam. Various parameters have been considered, such as rotational speed, beam slenderness, hub radius, and crack size and location. The effect of the crack has been replaced by a rotational spring whose stiffness represents the increase in local flexibility as a result of the damage presence. In the initial phase of the proposed methodology, a damage index utilizing the slope of the beam's eigenmode has been employed to estimate the location of the crack. After detecting the presence of damage, the size of the crack is determined using a Genetic Algorithm optimization technique. The ultimate goal of the proposed methodology is to enable the development of more suitable and reliable maintenance plans.
In this paper, an asymptotic two-scale method is developed for solving vibration problem of long periodic structures. Such eigenmodes appear as a slow modulations of a periodic one. For those, the present method splits the vibration problem into two small problems at each order. The first one is a periodic problem and is posed on a few basic cells. The second is an amplitude equation to be satisfied by the envelope of the eigenmode. In this way, one can avoid the discretisation of the whole structure. Applying the Floquet method, the boundary conditions of the global problem are determined for any order of the asymptotic expansions.
Eigenvalue reduction schemes approximate the lower eigenmodes that represent the global behavior of the structures. In the previous study, we proposed a two-level condensation scheme (TLCS) for the construction of a reduced system. And we have improved previous TLCS with combination of the iterated improved reduced system method (IIRS) to increase accuracy of the higher modes intermediate range. In this study, we apply previous improved TLCS to multi-level sub-structuring scheme. In the first step, the global system is recursively partitioned into a hierarchy of sub-domain. In second step, each uncoupled sub-domain is condensed by the improved TLCS. After assembly process of each reduced sub-eigenvalue problem, eigen-solution is calculated by Lanczos method (ARPACK). Finally, Numerical examples demonstrate performance of proposed method.
위그너 분포 함수 측정을 통하여 진행하는 laser beam의 상관함수와 진행 특성들을 연구하였다. 위그너 분포 함수는 진행하는 laser beam의 total degree of coherence, beam quality parameter, 그리고 근접장 및 원거리장의 정보들을 보여준다. 위그너 분포 함수를 이용하여 공간상관 함수와 방향상관 함수를 구할 수 있으며, 이를 Schmidt mode decomposition을 이용하여 분석하면 laser beam의 보다 여러가지 특성들을 분석 할 수 있다. 이렇게 분석된 eigenmode들은 진행하는 laser beam의 보다 정확한 coherence 특성을 이해하게 해준다.
A numerical investigation is made of unsteady double-diffusive convection of a Boussinesq fluid in a rectangular cavity subject to time-periodic thermal excitations. The fluid is initially stratified between the top endwall of low solute concentration and the bottom endwall of high solute concentration. A time-dependent heat flux varying in a square wave fashion, is applied on one sidewall to induce buoyant convection. The influences of the imposed periodicity on double-diffusive convection are scrutinized. A special concern is on the occurrence of resonance that the fluctuations of flow and attendant heat and mass transfers are mostly amplified at certain eigenmodes of the fluid system. Numerical solutions are analyzed to illustrate the characteristic features of resonant convection.
In dynamic force microscopy, the cantilever oscillates at a resonant frequency, and the tip deflection is measured at this frequency. The cantilever deflection is, however, highly nonlinear, and the surface properties can be embedded in the deflection at the frequencies other than the original resonant frequency of the cantilever. Multifrequency atomic force microscopy includes the excitation and detection of the deflection in two or more frequencies which are higher harmonics or eigenmodes. This can overcome the limitations of conventional atomic force microscope. We reviewed the multifrequency atomic force microscopy and its applications in many fields.
선형 공진기로 구성된 Nd, Er 첨가 광섬유 레이저에서 광섬유에 뒤틀림을 가하여 유도되는 원 복굴절에 의해 발진되는 레이저들의 편광 특성 변화를 조사 연구하였다. 뒤틀림의 크기가 커짐에 따라 레이저의 편광 고유 모드들은 언제나 선 편광이었고, 편광모드들의 주파수 차는 감소하였으며 편광 방향이 뒤틀림 크기 변화의 대략 절반으로 회전하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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