• 제목/요약/키워드: frequency domain characteristics

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Finite element model updating effect on the structural behavior of long span concrete highway bridges

  • Altunisik, A.C.;Bayraktar, A.
    • Computers and Concrete
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    • 제14권6호
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    • pp.745-765
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    • 2014
  • In this paper, it is aimed to determine the finite element model updating effects on the structural behavior of long span concrete highway bridges. Birecik Highway Bridge located on the 81stkm of Sanliurfa-Gaziantep state highway over Firat River in Turkey is selected as a case study. The bridge consist of fourteen spans, each of span has a nearly 26m. The total bridge length is 380m and width of bridge is 10m. Firstly, the analytical dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes are attained from finite element analyses using SAP2000 program. After, experimental dynamic characteristics are specified from field investigations using Operational Modal Analysis method. Enhanced Frequency Domain Decomposition method in the frequency domain is used to extract the dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. Analytically and experimentally identified dynamic characteristics are compared with each other and finite element model of the bridge is updated to reduce the differences by changing of some uncertain parameters such as section properties, damages, boundary conditions and material properties. At the end of the study, structural performance of the highway bridge is determined under dead load, live load, and dynamic loads before and after model updating to specify the updating effect. Displacements, internal forces and stresses are used as comparison parameters. From the study, it is seen that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of long span highway bridges. Maximum differences between the natural frequencies are reduced averagely from %46.7 to %2.39 by model updating. A good harmony is found between mode shapes after finite element model updating. It is demonstrated that finite element model updating has an important effect on the structural performance of the arch type long span highway bridge. Maximum displacements, shear forces, bending moments and compressive stresses are reduced %28.6, %21.0, %19.22, and %33.3-20.0, respectively.

다해상도법을 적용한 유한차분 주파수영역법의 분산특성 (Dispersion characteristics of the finite-difference frequency-domain(FDFD) method with the multi-resolution technique)

  • 홍익표;최도형;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.2724-2730
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    • 1996
  • In this paper, the dispersive characteristics of the Finite-Difference Frqequency-Domain method based on the Multi-Resolution Technique(MR-FDFD) are numerically analyzed. A dispersion analysis of the MR-FDFD ority of the MR-FDFD method to the spatial discretization is shown. We expect that the multi-resoluation technique will improve the disavantage of the finite difference techqnique which needs the large comutational memory for accurate electromagnetic analysis.

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CFD analysis of ventilation efficiency around an elevated highway using visitation frequency and purging flow rate

  • Huang, Hong;Kato, Shinsuke;Ooka, Ryozo;Jiang, Taifeng
    • Wind and Structures
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    • 제9권4호
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    • pp.297-313
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    • 2006
  • The concentration of air pollution along roads is higher than the surrounding area because ventilation efficiency has decreased due to the high-density use of space along roads in recent years. In this study, ventilation efficiency around a heavily traffic road covered by an elevated highway and hemmed in along its side by buildings is evaluated using Visitation Frequency (VF, the frequency for pollutant to return to the objective domain) and Purging Flow Rate (PFR, the air flow rate for defining the local domain-averaged concentration). These are analyzed using Computational Fluid Dynamics (CFD) based on the standard $k-{\varepsilon}$ model. The VF and PFR characteristics of four objective domains are analyzed in terms of the changes in wind direction and arrangements of the fencing dividing up and down direction in the road center under the elevated highway. The resulting VFs are more than 1.0 for all cases, which means that pollutants return to the objective domain restricted by the elevated highway and side buildings. The influence of the arrangement of the buildings around the objective domain and the structure in the domain on the VF is substantial. In cases where there are no obstacles under the elevated highway, the local air exchange rate in the domain tends to be improved. Using these indices, the urban ventilation efficiencies between different urban areas can be compared easily.

노인여성의 정적직립자세에서 지면반력 주파수 분석 (Analysis of Frequency domain Characteristics of Ground Reaction Forces during Quiet Standing of Elderly Women)

  • 이경순
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.63-69
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    • 2012
  • Background : The purpose of this study was to investigate the frequency domain characteristics of ground reaction forces during quiet standing on inclined surfaces twenty healthy individuals(10 elderly women $68.78{\pm}3.29$ years and 10 young women $20.90{\pm}0.74$ years) participated. Methods : Subjects stood in quiet stance over a force platform positioned in one of three different fixed positions: flat, down and up. Healthy participants completed with eyes open for 120 s trials. Evaluation of postural control were generally based on the interpretation of center of pressure(COP) time series. The COP have been determined using an experimental setup with 3D kinematic and the ground reaction force system. All the data were expressed means and standard deviation by using SAS package program. Results : SEF 50% were not significant in AP and ML direction according to surface slope of both groups. SEF 95% were showed highest frequency in AP direction on down slope of both groups. MEF were not significant all direction according to surface slopes of elderly women. There was no difference between young and elderly women. Conclusion : Elderly women used to ankle strategy during a quiet stance according to COP perturbation of AP direction showed more expanded than ML direction. SEF 95% were showed highest frequency on down slope in elderly women who showed more used ankle strategy for postural control on down slope.

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A Digital Hologram Encryption Method Using Data Scrambling of Frequency Coefficients

  • Choi, Hyun-Jun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제11권3호
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    • pp.185-189
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    • 2013
  • A digital hologram generated by a computer calculation (computer-generated hologram or capture using charge-coupled device [CCD] camera) is one of the most expensive types of content, and its usage is expanding. Thus, it is highly necessary to protect the ownership of digital holograms. This paper presents an efficient visual security scheme for holographic image reconstruction with a low scrambling cost. Most recent studies on optical security concentrate their focus on security authentication using optical characteristics. However, in this paper, we propose an efficient scrambling method to protect a digital hologram. Therefore, we introduce in this paper several scrambling attempts in both the spatial domain and frequency domain on the basis of the results of analyzing the properties of the coefficients in each domain. To effectively hide the image information, 1/4, 1/256, and 1/16,384 of the original digital hologram needs to be scrambled for the spatial-domain scheme, Fresnel-domain scheme, and discrete cosine transform-domain scheme, respectively. The encryption schemes and the analyses in this paper can be expected to be useful in the research on encryption and other works on digital holograms.

탄성파의 매질 내 이동속도 산정방법 비교 (Comparison in Elastic Wave Propagation Velocity Evaluation Methods)

  • 김태식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.31-37
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    • 2014
  • 탄성파는 지반 및 지반환경 관련 과업에서 다양한 형태로 활용되어 왔다. 일반적으로는 현장에서 탄성파 탐사를 수행하여 시추조사와 더불어 지반의 물성값을 평가하는 목적으로 사용되고 있으며, 지하공동의 위치파악 등에도 사용되고 있다. 환경복원이 필요한 버려진 부지에 매립된 유류 저장시설의 위치 파악 등 지반환경공학과 관련하여서도 탄성파의 활용은 활발히 이루어지고 있다. 또한 지반의 미소변형률 구간에서의 지반 거동 분석에도 탄성파를 활용하고 있다. 탄성파의 매질 내 이동속도가 주요 인자로서 활용되고 있는데, 이는 시간 영역과 주파수 영역에서 산정할 수 있다. 시간 영역에서의 탄성파의 이동속도 평가방법은 동일 위상을 갖는 특정한 점들의 시간차이를 분석하는 방법, 상호상관법을 활용한 방법으로 나뉠 수 있다. 주파수 영역에서의 탄성파의 이동속도는 진원과 수신점에서의 입력 파형과 수신파형의 위상 차이를 분석하여 산정할 수 있다. 본 연구에서는 시카고 지역에서 채취한 불교란 빙하퇴적 점성토 시료에 벤더 엘리먼트를 이용한 탄성파 시험을 실시, 동일한 탄성파에 대해 여러 가지 산정 방법을 적용하여 탄성파의 이동속도를 분석하였다. 시간영역에서 탄성파의 이동속도를 분석한 결과 데이터로거의 표본화 주파수에 영향을 크게 받는 것으로 분석되었으며, 신호에 포함되어있는 노이즈 및 수신파형의 요철 특성으로 인하여 같은 위상을 갖는 점을 정확히 찾는 것은 불가능하였다. 상호상관법으로 분석한 경우도 입력 파형과 수신파형의 주기의 차이로 인해 탄성파의 정확한 이동속도를 산정하는 것은 불가능하였다. 주파수 영역에서의 이동속도 산정의 경우 영채우기를 통해 주파수 분해능을 개선시킬 수 있어 데이터로거의 표본화 주파수에 영향을 받지 않았다. 과도파 사용으로 인한 지배주파수가 유일 값이 아닌 범위로 나타나는 단점이 있었으나, 지배주파수 범위 내의 탄성파의 이동속도의 범위는 시간 영역에서 산정한 값보다 정밀한 것으로 나타났다.

저주파 진동 해석을 위한 UPFC의 동적 시뮬레이션 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the UPFC Dynamic Simulation Algorithm for Low Frequency Oscillation Studies)

  • 손광명
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권10호
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    • pp.502-508
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    • 2000
  • This paper presents a dynamic simulation algorithm for studying the effect of United Power Flow Controller(UPFC) on the low frequency power system oscillations and transient stability studies. The proposed algorithm is a Newton-type one and uses current injection type UPFC model, which gives a fast convergence characteristics. The algorithm is applied to studying inter-area power oscillation damping enhancement of a sample two-area power system both in time domain and frequency domain. The case study results show that the proposed algorithm is very efficient and UPFC is very effective and robust against operating point change.

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이동 평균 여파기의 마이크로프로세서 구성에 관한 연구 (A Study on the Microprocessor Implementation of the Moving Average Filter)

  • 김창석;최갑석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.32-37
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    • 1984
  • 본 논문에서는 저역 통과 특성을 나타내는 것으로 알려져 있는 이동 평균 여파기의 마이크로프로세서 구성에 대한 실제적이고 간단한 기법을 연구한 것이다. 설계의 편의를 위하여 이동 평균 여파기에 대한 차단 주파수의 근사식과 필터링 알고리즘도 제시하였다. 상용 마이크로프로세서 Z-80을 사용한 실험 시스템의 몇 가지 실험결과를 제시했다. 고주파 잡음이 효과적으로 제거된 것이 확인되었으며 차단 주설수의 근사식의 결과는 실측결과와 거의 일치됨이 확인되었다.

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정현파로 가진한 강제진동 해석과 응답특성 (Response Characteristics of Forced Vibration Model with Sinusoidal Exciting Force)

  • 김종도;윤문철
    • 융합정보논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.131-137
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    • 2020
  • 가진 정현파 강제력에 의한 강제 진동의 특성이 연구되었고 또한, 주파수 영역에서 FRF의 수치 분석을 자세히 수행하였다. 이와 관련하여 강제 진동 모델에서 변위, 속도 및 가속도의 응답을 구하였다. 고유 주파수 주변의 실수부와 허수부의 FRF 특성도 각 경우에 따라 구하였다. 시간 영역에서의 강제 진동의 응답분석은 정현파 강제 진동의 특성을 식별할 수 있다. 변위, 속도 및 가속도 등의 응답을 얻기 위해 Runge-Kutta-Gill 방법의 수치해석 기법을 수행하여 강제력 주파수에 따른 응답을 얻었고 이 주파수는 응답에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한, FRF는 강제 진동의 고유 특성을 나타내고 있으며 이러한 강제 진동 모델의 각 감쇠 조건에서 이러한 응답분석을 성공적으로 자세하게 얻을 수 있었다. 상이한 질량, 감쇠 및 강성에 대한 수치 분석 후, 정현파 강제력에 의한 강제 진동 응답 특성을 강제력의 진폭 및 주파수를 동시에 고려하여 분석되었다.

콘크리트슬래브의 진동제어에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Vibration Control of Concrete Slab)

  • 변근주;노병철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.473-485
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    • 1994
  • 정말진동환경을 요구하는 혐진기기 하부의 콘크리트슬래브를 대상으로 하여 시간영역에서만이 아니라 진동수영역에서의 진동수준을 허용진동범위 이하로 제어하므로써 요구되는 진동환경을 조성하는데 본 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 콘크리트슬래브에 대한 진동실험을 실시하여 진동수영역에서의 동적응답 및 가진점과 응답점간의 진동수응답함수를 구한다. 또한 실험적모드해석법에 의하여 콘크리트슬래브의 동특성을 분석한다. 이를 근거로 외부로부터의 가진진동수와 콘크리트슬래브의 고유진동수간의 공진현상을 피하기 위하여 계의 동특성을 변경하므로써 구조물의 동적응답을 제어할 수 있다.

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