• 제목/요약/키워드: eigenvalue analysis

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Effects of triaxial magnetic field on the anisotropic nanoplates

  • Karami, Behrouz;Janghorban, Maziar;Tounsi, Abdelouahed
    • Steel and Composite Structures
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    • 제25권3호
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    • pp.361-374
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    • 2017
  • In this study, the influences of triaxial magnetic field on the wave propagation behavior of anisotropic nanoplates are studied. In order to include small scale effects, nonlocal strain gradient theory has been implemented. To study the nanoplate as a continuum model, the three-dimensional elasticity theory is adopted in Cartesian coordinate. In our study, all the elastic constants are considered and assumed to be the functions of (x, y, z), so all kind of anisotropic structures such as hexagonal and trigonal materials can be modeled, too. Moreover, all types of functionally graded structures can be investigated. eigenvalue method is employed and analytical solutions for the wave propagation are obtained. To justify our methodology, our results for the wave propagation of isotropic nanoplates are compared with the results available in the literature and great agreement is achieved. Five different types of anisotropic structures are investigated in present paper and then the influences of wave number, material properties, nonlocal and gradient parameter and uniaxial, biaxial and triaxial magnetic field on the wave propagation analysis of anisotropic nanoplates are presented. From the best knowledge of authors, it is the first time that three-dimensional elasticity theory and nonlocal strain gradient theory are used together with no approximation to derive the governing equations. Moreover, up to now, the effects of triaxial magnetic field have not been studied with considering size effects in nanoplates. According to the lack of any common approximations in the displacement field or in elastic constant, present theory has the potential to be used as a bench mark for future works.

정확한 등가 전송선로 이론을 사용한 다층 격자 구조의 회절특성 분석 (Diffraction Analysis of Multi-layered Grating Structures using Rigorous Equivalent Transmission-Line Theory)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.261-267
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    • 2015
  • 다층 격자구조에서 전파하는 평면파들의 회절특성을 나타내는 고유치 문제는 모드 확장 원리에 의하여 정확하게 설명할 수 있다. 그런 모드 확장 원리들에 의존하는 모드 해들은 간단한 회로이며 일반적인 형태인 등가 전송선로 망에 의하여 분석할 수 있다. 이 해석법은 어떤 조건에서든 필드들의 격자 회절과정에 대한 상당한 물리적 직관성을 제공하는 해석적인 특성을 준다. 특히, 등가 전송선로 망은 다른 해석법들에서 해석적으로 구할 수 없는 회절 격자구조의 산란특성, 방출효과 그리고 다른 광학적 특성들을 체계적으로 평가하기 위한 컴퓨터 알고리즘의 템플릿으로서 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 정확한 해석법의 타당성을 입증하기 위하여 앞서 연구한 논문들의 결과를 수치해석적으로 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 얻은 내용과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

웨이블릿 변환을 이용한 일반화된 서브밴드 분해 FIR 적응 필터의 구조와 수렴특성 해석 (The Structure and the Convergence Characteristics Analysis on the Generalized Subband Decomposition FIR Adaptive Filter in Wavelet Transform Domain)

  • 박순규;박남천
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.295-303
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    • 2008
  • 변환영역 적응필터는 시간영역 적응필터보다 일반직으로 수렴속도가 빠르지만 필터의 차수가 증가함에 따라 계산량이 크게 증가한다. 이러한 문제점은 변환영역 적응필터를 서브밴드 분해구조로 변경함으로써 해결할 수 있다. 이 논문에서는 일반화된 서브밴드 분해 FIR 적응 필터의 수렴속도 향상을 위해 웨이블릿 변환영역에서 다이아딕 희소인자 서브필터를 가지는 일반화된 서브밴드 분해 FTR 적응 필터의 구조를 설계하였다. 그리고 이 적응필터에서 변환영역의 일반화된 등가입력을 유도하고 이 입력을 이용하여 LMS 일고리듬에 대한 수렴특성을 해석 및 평가하였다. 이 서브밴드 FIR 적응필터를 이용하여 역 모델링 시스템과 주기성 잡음제거기를 구성하고 LMS 알고리듬 대한 이 시스템들의 수련속도를 이산푸리에 변환을 이용한 서브밴드 적응필터의 것과 컴퓨터 모의실험으로 비교하였다.

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중복 고유 진동수를 갖는 진동하는 강체-유연체 계의 위상최적설계 (Topology Optimization of a Vibrating System of Rigid and Flexible Bodies for Maximizing Repeated Eigenfrequencies)

  • 안병성;김서인;김윤영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권4호
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    • pp.363-372
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    • 2016
  • 강체와 유연체가 혼합된 다종 구조 시스템의 동특성을 개선을 위한 최적화를 수행하는 경우, 일반적으로 그 시스템의 고유 진동수를 높이게 된다. 강체와 유연체의 시스템을 동시에 다루는 위상 최적화 정식화가 있으나, 그 시스템의 고유 진동수를 다룬 연구는 드물며, 특히 목적하는 진동수가 중복 고유 진동수 의 하나로 되는 경우를 다룬 연구는 보고된 바 없다. 본 연구에서는 중복 고유 진동수를 다루어야 하는 경우에 나타나는 수치적 문제를 해결하였으며 그 방법을 활용한 위상최적설계 정식화와 민감도 해석을 제시하였다. 그 다음, 몇 가지 수치 예제를 통해 제안된 정식화의 타당성을 검증해 보았다.

음향 공명 제거 및 조광 제어가 가능한 1kW 메탈 핼라이드 램프용 전자식 안정기 설계 (The Design of Acoustic Resonance Free and Dimmable Electronic Ballast for 1kW MHL)

  • 이봉진;박종연;김기남
    • 전기학회논문지
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    • 제57권10호
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    • pp.1782-1789
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    • 2008
  • This paper presents the design of acoustic resonance(AR) free and dimmable electronic ballast for 1kW Metal-Halide Lamp(MHL). The proposed Ballast consists of a Full-Bridge(FB) rectifier, a passive power factor correction(PFC) circuit, a full-bridge inverter, an ignitor using LC resonance and a control circuit for frequency modulation and dimming control. Whereas a passive PFC provides advantages in terms of high reliability and low cost for constructing the circuit, it is difficult to supply a stable voltage because of the output voltage ripple that occurs with a period of 120Hz. Although the ballast can be designed with a small size and a light weight if it is driven at a switching frequency between 1 and 100 kHz, AR will occur if the eigenvalue frequency of the lamp coincides with the inverter's operation frequency. The operation frequency was modulated in real time according to the output voltage ripple to compensate for the variation in power supplied to the lamp and eliminate AR. For dimming, the method, which modulated drive frequency of FB inverter using the control of DC level by microprocessor, was used. The Dimming ranged at least from 600W to 1kw as rated power of the lamp with 4 stages. Performance of the proposed technique was validated through numerical analysis, computer simulation using Pspice and by applying it to an electronic ballast for a prototype 1kW MHL.

삼각퍼지수를 활용한 지역환경 평기지표 순위 결정 - 생태계를 중심으로 - (Rank Decision on Regional Environment Assessment Indicators Using Triangular Fuzzy Number - Focused on Ecosystem -)

  • 유주한;정성관;박경훈;김경태
    • 환경영향평가
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    • 제15권6호
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    • pp.395-406
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    • 2006
  • This study was carried out to offer the systematical and scientific method of regional environment conservation by deciding the rank using fuzzy theory, and try to find the methodology to accurately accomplished the regional environment assessment for sound land conservation. The results were as follows. To transform the Likert's scale granted to assessment indicators into the type of triangular fuzzy number (a, b, c), there was conversion to each minimum (a), median (b), and maximum (c) in applying membership function. We used the center of gravity and eigenvalue leading to the rank. In the sequential analysis of rank-based test of assessment indicators by triangular fuzzy number, the result proclaimed that ranking of the indicators was, in the biotic field, in the order of 'dominance', 'sociality', 'coverage' and in the abiotic one, 'soil pH', 'T-N', 'soil property', and in the qualitative one, 'impact rating class', 'hemeroby degree', 'land use pattern', and in the functional one, 'protection of water resource', 'offer of recreation', 'protection of soil erosion'. Therefore, there was a difference between subjective rank from human and the rank from triangular fuzzy number. In other words, the scientific rank decision would be not so much being subjective and biased as dealing with human thoughts mathematically by triangular fuzzy number.

Effect of porosity on vibrational characteristics of non-homogeneous plates using hyperbolic shear deformation theory

  • Mouaici, Fethi;Benyoucef, Samir;Atmane, Hassen Ait;Tounsi, Abdelouahed
    • Wind and Structures
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    • 제22권4호
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    • pp.429-454
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    • 2016
  • In this paper, a shear deformation plate theory based on neutral surface position is developed for free vibration analysis of functionally graded material (FGM) plates. The material properties of the FGM plates are assumed to vary through the thickness of the plate by a simple power-law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. During manufacture, defects such as porosities can appear. It is therefore necessary to consider the vibration behavior of FG plates having porosities in this investigation. The proposed theory is based on assumption that the in-plane and transverse displacements consist of bending and shear components, in which the bending components do not contribute toward shear forces and, likewise, the shear components do not contribute toward bending moments. The neutral surface position for a functionally graded plate which its material properties vary in the thickness direction is determined. The equation of motion for FG rectangular plates is obtained through Hamilton's principle. The closed form solutions are obtained by using Navier technique, and then fundamental frequencies are found by solving the results of eigenvalue problems. Numerical results are presented and the influences of the volume fraction index and porosity volume fraction on frequencies of FGM plates are clearly discussed.

Mathematical explanation on the POD applications for wind pressure fields with or without mean value components

  • Zhang, Jun-Feng;Ge, Yao-Jun;Zhao, Lin;Chen, Huai
    • Wind and Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.367-383
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    • 2016
  • The influence mechanism of mean value components, noted as $P_0$, on POD applications for complete random fields $P_C(t)$ and fluctuating random fields $P_F(t)$ are illustrated mathematically. The critical philosophy of the illustration is introduction of a new matrix, defined as the correlation function matrix of $P_0$, which connect the correlation function matrix of $P_C(t)$ and $P_F(t)$, and their POD results. Then, POD analyses for several different wind pressure fields were presented comparatively as validation. It's inevitable mathematically that the first eigenmode of $P_C(t)$ resembles the distribution of $P_0$ and the first eigenvalue of $P_C(t)$ is close to the energy of $P_0$, due to similarity of the correlation function matrixs of $P_C(t)$ and $P_0$. However, the viewpoint is not rigorous mathematically that the first mode represents the mean pressure and the following modes represent the fluctuating pressure when $P_C(t)$ are employed in POD application. When $P_C(t)$ are employed, POD results of all modes would be distorted by the mean value components, and it's impossible to identify $P_0$ and $P_F(t)$ separately. Consequently, characteristics of the fluctuating component, which is always the primary concern in wind pressure field analysis, can only be precisely identified with $P_0$ excluded in POD.

OFDM 시스템에서 CP-ICA 기법을 이용한 새로운 주파수 옵셋 추정 (A New Carrier frequency Offset Estimation Using CP-ICA Scheme in OFDM Systems)

  • 김종득;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12C호
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    • pp.1257-1264
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    • 2006
  • 반송파 주파수 옵셋은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 부채널간 간섭(ICI)을 유발하며, 수신 신호의 진폭과 위상을 왜곡시켜 전체적인 시스템 성능에 심각한 영향을 미친다. 본 논문에서는 OFDM 시스템에서 주파수 옵셋을 추정하는 새로운 기법을 제한한다. 이 기법은 주파수 옵셋으로 인해 위상이 회전 되어 왜곡된 OFDM 심볼의 CP와 유효 OFDM 심볼에 대해 통계적 독립 성분 분석(ICA - Independent Component Analysis)을 EVD(Eigenvalue Decomposition), 회전 페이저, 그리고 $4^{th}-cumulants$를 이용하여 시간영역에서 추정하여 보상하는 기법이다. 어떤 훈련 심볼열이나 파일럿 심볼을 필요하지 않기 때문에 대역폭 효율의 저하가 없다. 모의실험 결과, 제안된 CP-ICA 기법이 주파수 옵셋의 범위가 $0.0<\varepsilon<1.0$에서 기존의 제안된 주파수 옵셋 추정기보다 매우 좋은 BER 성능 결과를 보여준다.

양단(兩端)힌지 정현(正弦)아치의 자유진동(自由振動)에 관한 연구(研究) (Free Vibration Analysis of Hinged Ended Sinusoidal Arches)

  • 이병구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.101-109
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    • 1987
  • 아치가 진동(振動)할 때 아치의 미소요소(微小要素)에 작용(作用)하는 합응력(合應力)과 D'Alembert의 관성력(慣性力)에 대한 평형방정식(平衡方程式)을 이용(利用)하여 회전관성(回轉慣性)을 고려(考慮)한 일반(一般)아치의 자유진동(自由振動)을 지배(支配)하는 미분방정식(微分方程式)을 유도(誘導)하였다. 이 미분방정식(微分方程式)을 정현(正弦)아치에 적용(適用)시키고, 시행착오적(試行錯誤的) 고유치문제(固有値問題)와 Runge-Kutta method를 이용(利用)하여 정현(正弦)아치의 자유진동(自由振動)을 해석(解析)할 수 있는 알고리즘을 개발(開發)하였다. 본(本) 연구(硏究)의 타당성(妥當性)을 검증(檢證)하기 위하여 본(本) 연구(硏究)의 수치해석(數値解析) 결과(結果)와 SAP IV의 결과(結果)가 잘 일치(一致)함을 보였다. 수치해석례(數値解析例)에서는 양단(兩端)힌지 아치에 대하여 회전관성(回轉慣性)이 고유진동수(固有振動數)에 미치는 영향(影響), 고유진동수(固有振動數)와 아치높이와의 관계(關係), 고유진동수(固有振動數)와 회전반경(回轉半徑)과의 관계(關係)를 고찰(考察)하였다.

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