• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.355-364
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• 2011

본 논문은 이미지 처리나 신호처리 및 정보압축 등에 사용되는 웨이블릿 급수를 이용하여 4계 타원형 미분방정식을 풀때 그 방법에 대하여 논의하고자 한다. 본 논문에서 사용한 Hat 웨이블릿 함수는 $H^1$-공간에 속한 급수로서 일반적으로 2계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 무리가 없으나 4계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 불충분한 미분가능회수를 가지고 있다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 선형방정식을 순차적으로 구성하고 풀어내는 방법을 사용하였다. 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 순차적 해석법은 탄성하중법(모멘트면적법)의 응용으로 생각할 수 있다. 또한 그 정식화과정에서 무요소법과 동일한 점과 차이점을 언급하였다. 예측한 바와 같이 Hat 웨이블릿 함수의 항을 많이 고려할수록 수치해석의 해가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 응력특이를 갖는 오일러보 문제의 경우 제안된 해석법은 종래의 유한요소 해석값과도 비교되었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.784-794
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• 2020

In order to effectively evaluate the urban water security, the study investigates a novel system to assess factors that impact urban water security and builds an urban water poverty evaluation index system. Based on the contribution rates of Resource, Access, Capacity, Use, and Environment, the study adopts the Water Poverty Index (WPI) model to evaluate the water poverty levels of 14 cities in Gansu during 2011-2018 and uses the least variance method to evaluate water poverty space drive types. The case study results show that the water poverty space drive types of 14 cites fall into four categories. The first category is the dual factor dominant type driven by environment and resources, which includes Lanzhou, Qingyang, Jiuquan, and Jiayuguan. The second category is the three-factor dominant type driven by Access, Use, and Capability, which includes Longnan, Linxia, and Gannan. The third category is the four-factor dominant type driven by Resource, Access, Capability, and Environment, which includes Jinchang, Pingliang, Wuwei, Baiyin, and Zhangye. The fourth category is the five-factor dominant type, which includes Tianshui and Dingxi. The driven types impacting the urban water security factors reflected by the WPI and its model are clear and accurate. The divisions of the urban water security level supply a reliable theoretical and numerical basis for an urban water security early warning mechanism.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권9호
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• pp.1303-1309
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• 2018

In the present paper, we study the entropy analysis of boundary layer flow over a slender stretching sheet under the action of a non uniform magnetic field that is acting perpendicular to the flow direction. The effects of viscous dissipation and Joule heating are included in the energy equation. Using similarity transformation technique the momentum and thermal boundary layer equations to a system of nonlinear differential equations. Numerical solutions are obtained using the shooting and fourth-order Runge-Kutta method. The expressions for the entropy generation number and Bejan number are also obtained using a suggested similarity transformation. The main objective of this article is to investigate the effects of different governing parameters such as the magnetic parameter ($M^2$), Prandtl number (Pr), Eckert number (Ec), velocity index parameter (m), wall thickness parameter (${\alpha}$), temperature difference parameter (${\Omega}$), entropy generation number (Ns) and Bejan number (Be). All these effects are portrayed graphically and discussed in detail. The analysis reveals that entropy generation reduces with decreasing wall thickness parameter and increasing temperature difference between the stretching sheet and the fluid outside the boundary layer. The viscous and magnetic irreversibilities are dominant in the vicinity of the stretching surface.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권3호
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• pp.431-451
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• 2011

Time delay inevitably exists in active control systems, and it may cause the degradation of control efficiency or instability of the systems. So time delay needs to be compensated in control design in order to eliminate its negative effect on control efficiency. Today time delay in linear systems has been more studied and some treating methods had been worked out. However, there are few treating methods for time delay in nonlinear systems. In this paper, an active controller for a nonlinear and hysteretic building structure with time delay is studied. The nonlinear and hysteretic behavior of the system is illustrated by the Bouc-Wen model. By specific transformation and augmentation of state parameters, the motion equation of the system with explicit time delay is transformed into the standard state space representation without any explicit time delay. Then the fourth-order Runge-Kutta method and instantaneous optimal control method are applied to the controller design with time delay. Finally, numerical simulations and comparisons of an eight-story building using the proposed time-delay controller are carried out. Simulation results indicate that the control performance will deteriorate if time delay is not taken into account in the control design. The simulations also prove the proposed time delay controller in this paper can not only effectively compensate time delay to get better control effectiveness, but also work well with both small and large time delay problems.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.122-127
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• 1999

일정한 표면 온도를 갖는 쐐기형 물체 주위를 지나는 미세 극성유체의 정상상태 층류유동에 대하여 고찰하였다. Falkner & Skan에 의하여 유도된 상사해법을 이용하여 유동방향의 비선형 경계층 방정식의 해를 구하였다. 4계 Runge-Kutta법을 사용하여 Pr 수가 1일 경우의 열전달 특성을 수치적으로 해석하였고, 물질 매개변수에 대한 영향을 고찰하였다. 경계층을 가로지르는 무차원 속도와 Nusselt 수의 분포는 쐐기형 물체 주위를 지나는 Newtonian 유체의 경우와 비교하였다. Pr 수가 1이고 일정한 쐐기각을 가질 경우 물질 매개변수 K값이 증가할수록 Newtonian 유체의 경우보다 미세 극성유체의 경우 경계층의 두께가 증가하는 결과를 보였다. 그러나 물질매개변수 K값이 일정할 경우, Newtonian 유체보다 미세 극성유체의 열전달율이 더 작은 경향을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.973-978
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• 2010

본 논문에서는 유격을 고려한 항공기 전방 착륙 장치의 쉬미 현상을 연구하였다. 쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향과 조향방향으로 진동에 놓이는 현상이다. 이 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 마찰과 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 유격은 비선형 요소이기 때문에 기술 함수로 선형화 하여 주파수 영역에서 안정성해석을 수행하였고, 4차 Runge - Kutta를 이용하여 시간영역에서 안정성해석을 수행하였다. 본 연구에서는 수치적인 해석법을 통해 쉬미현상의 선형 동특성과 비선형 동특성을 조사하였다. 유격을 고려한 비선형 수치 해석결과, 선형 임계속도보다 낮은 속도에서 제한주기진동이 발생하는 등, 유격으로 인해 쉬미 안정성이 저감되는 결과를 관찰하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.82-88
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• 2008

본 논문은 주기적 진동 문제를 연구하기 위해 Runge-Kutta(RK)-Butcher 알고리듬이 소개되었다. RK-Butcher 알고리듬을 사용하여 얻어진 시뮬레이션 결과와 고전적인 4차 RK(4) 방법을 통해 얻은 결과들을 제안한 알고리듬의 성능을 확인하기 위하여 몇몇 주기적 진동 문제들의 정확한 해와 비교하였다. RK-Butcher 알고리듬의 시뮬레이션 결과는 항상 문제의 정확한 해 RK(4) 방법보다 더 근접한 결과를 줌이 확인되었다. 정확도 측면에서 RK-Butcher 알고리듬이 RK(4) 방법과 비교해볼 때 우수함을 알 수 있다. 제안한 RK-Butcher 알고리듬은 프로그램 언어로 쉽게 구현할 수 있으며 임의 시간에 종료해도 훌륭한 근사적인 해를 얻을 수 있다. RK-Butcher 알고리듬은 짧은 시간내에 이상적인 정확한 해에 근접한 결과를 주기 때문에 궤도 와 두 물체의 문제를 연구하는데 훌륭한 수치 알고리듬으로 적용 가능하다.

• 대한조선학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 1977

The major objects of this report are to supplement data of natural frequencies of thin elastic rectangular plates to the available data, and to give an experimental verification for natural frequencies obtained by Rayleigh-Ritz method, the generation set of which are eigenfunctions of Euler beams. For the first object the following five models, for which data only for the fundamental mode or data only for square plates are available, are adopted; (1) two opposed edges are clamped and the other two opposed edges simply supported (C-C, S-S), (2) one edge is simply supported and the other three edges clamped (C-C, C-S), (3) one edge is free and the other three edges clamped (C-C, C-F), (4) two adjacent edges are clamped and the other two adjacent edges free (C-F, C-F). For the (C-C, S-S) model the frequency equation obtained with the mode shapes assumed as of a single trigonometric series is solved. And for the other four models Rayleigh-Ritz method taking eigenfunctions of Euler beams as the generating set is applied. The numerical examples are obtained up to the fourth, the fifth or the sixth order depending on the range of the aspect ratio (0.1-10.0). The number of terms in the generating set for Rayleigh-Ritz method is fifteen for all models. For the experiment three models made of 3.2mm thickness mild steel plate for general structure use were prepared in following size; $300mm{\times}600mm,\;600mm{\times}600mm\;and\;900mm{\times}600mm$. Their boundary conditions are made to fit (C-C, C-F) condition. From the experiment mechanical impedance curves based on the frequency response method were obtained together with phase relation diagrams. The experimental data are resulted in good conformity to calculated values.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권3호
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• pp.166-177
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• 2005

본 연구에서는 정체수역에서 유입이론과 일부 형상계수의 조정을 통해 근역에서의 하$\cdot$폐수 혼합거동을 해석할 수 있는 근역제트적분모형을 개발하기위해 총 6개의 상미분 보존방정식에 6개의 미지수를 가지는 문제를 수치적으로 풀기 위한 4차의 Runge-Kutta기법을 사용하였다. 또한, LIF 시스템을 이용하여 검정과정을 통해서 단일수평부력제트의 수리실험을 수행하였다. 그리고 기존의 모형 CORMIX 1, WSJET,그리고 본 모형의 계산결과를 수리실험결과와 서로 비교하였다. VISJET모형에 의해 예측된 중심선 제적이 운동량과 부력이 지배적인 구간에서는 실험결과와 근접한 반면에 본 제트적분모형에 의해 예측된 결과는 천이영역에서 측정된 궤적과 잘 일치하였다. 중심선희석률에 있어서 운동량과 부력이 지배적인 구간에서 CORMIX1 모형의 결과와 잘 일치하는 반면에 초기영역과 천이 영역에서 본 모형의 결과와 대체로 잘 일치하는 경향을 보였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권1호
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• pp.41-55
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• 2018

Damping ratio and frequency have influence on dynamic serviceability or instability such as vortex-induced vibration and displacement amplification due to earthquake and critical flutter velocity, and it is thus important to make determination of damping ratio and frequency accurate. As bridges are getting longer, small scale model test considering similitude law must be conducted to evaluate damping ratio and frequency. Analysis conditions modified by similitude law are applied to experimental test considering different scale ratios. Generally, Nyquist frequency condition based on natural frequency modified by similitude law has been used to determine sampling rate for different scale ratios, and total time length has been determined by users arbitrarily or by considering similitude law with respect to time for different scale ratios. However, Nyquist frequency condition is not suitable for multimode system with noisy signals. In addition, there is no specified criteria for determination of total time length. Those analysis conditions severely affect accuracy of damping ratio. The focus of this study is made on the determination of minimum analysis conditions for different scale ratios. Influence of signal to noise ratio is studied according to the level of noise level. Free initial value problem is proposed to resolve the condition that is difficult to know original initial value for free vibration. Ambient and free vibration tests were used to analyze the dynamic properties of a system using data collected from tests with a two degree-of-freedom section model and performed on full bridge 3D models of cable stayed bridges. The free decay is estimated with the stochastic subspace identification method that uses displacement data to measure damping ratios under noisy conditions, and the iterative least squares method that adopts low pass filtering and fourth order central differencing. Reasonable results were yielded in numerical and experimental tests.