• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권2호
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• pp.337-354
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• 2015

In this article, free vibration of functionally graded (FG) elliptic plates subjected to various classical boundary conditions has been investigated. Literature review reveals no study has been performed based on functionally graded elliptic plates till date. The mechanical kinematic relations are considered based on classical plate theory. Rayleigh-Ritz technique is used to obtain the generalized eigenvalue problem. The material properties of the FG plate are assumed to vary along thickness direction of the constituents according to power-law form. Trial functions denoting the displacement components are expressed in simple algebraic polynomial forms which can handle any edge support. The objective is to study the effect of geometric configurations and gradation of constituent volume fractions on the natural frequencies. New results for frequency parameters are incorporated after performing a test of convergence. A comparison study is carried out with existing literature for validation in special cases. Three-dimensional mode shapes for circular and elliptic FG plates are also presented with various boundary conditions at the edges.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1165-1170
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• 2005

In order to perform the spatial buckling analysis of the curved beam element with nonsymmetric thin-walled cross section, exact static stiffness matrices are evaluated using equilibrium equations and force-deformation relations. Contrary to evaluation procedures of dynamic stiffness matrices, 14 displacement parameters are introduced when transforming the four order simultaneous differential equations to the first order differential equations and 2 displacement parameters among these displacements are integrated in advance. Thus non-homogeneous simultaneous differential equations are obtained with respect to the remaining 8 displacement parameters. For general solution of these equations, the method of undetermined parameters is applied and a generalized linear eigenvalue problem and a system of linear algebraic equations with complex matrices are solved with respect to 12 displacement parameters. Resultantly displacement functions are exactly derived and exact static stiffness matrices are determined using member force-displacement relations. The buckling loads are evaluated and compared with analytic solutions or results by ABAQUS's shell element.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.385-392
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• 2002

Derivation procedures of exact elastic element stiffness matrix of thin-walled curved beams are rigorously presented for the static analysis. An exact elastic element stiffness matrix is established from governing equations for a uniform curved beam element with nonsymmetric thin-walled cross section. First this numerical technique is accomplished via a generalized linear eigenvalue problem by introducing 14 displacement parameters and a system of linear algebraic equations with complex matrices. Thus, the displacement functions of displacement parameters are exactly derived and finally exact stiffness matrices are determined using member force-displacement relationships. The displacement and normal stress of the section are evaluated and compared with thin-walled straight and curved beam element or results of the analysis using shell elements for the thin-walled curved beam structure in order to demonstrate the validity of this study.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.43-50
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• 2002

Main goal of this study is to develop MATLAB programming for exact analysis of distortional deformation of the straight box girder. For this purpose, a theory for distortional deformation theory is firstly summarized and then a BEF (Beam on Elastic Foundation) theory is presented using analogy of the corresponding variables. Finally, the governing equation of the beam-column element on elastic foundation is derived. An element stiffness matrix of the beam element is established via a generalized linear eigenvalue problem. In order to verify the efficiency and accuracy of the element using exact dynamic stiffness matrix, buckling loads for the continuous beam structures with elastic foundation and distortional deformations of box girders are calculated.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권5호
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• pp.523-531
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• 2021

The generalized thermoelastic analysis problem of a two-dimension porous medium with and without energy dissipation are obtained in the context of Green-Naghdi's (GNIII) model. The exact solutions are presented to obtain the studying fields due to the pulse heat flux that decay exponentially in the surface of porous media. By using Laplace and Fourier transform with the eigenvalues scheme, the physical quantities are analytically presented. The surface is shocked by thermal (pulse heat flux problems) and applying the traction free on its outer surfaces (mechanical boundary) through transport (diffusion) process of temperature to observe the analytical complete expression of the main physical fields. The change in volume fraction field, the variations of the displacement components, temperature and the components of stress are graphically presented. Suitable discussion and conclusions are presented.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권4호
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• pp.353-369
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• 2020

This paper presents the flutter analysis and optimum design of axially functionally graded box beam cantilever wing section by considering various geometric and material parameters. The coupled dynamic equations of the continuous model of wing system in terms of material and cross-sectional properties are formulated based on extended Hamilton's principle. By expressing the lift and pitching moment in terms of plunge and pitch displacements, the resultant two continuous equations are simplified using Galerkin's reduced order model. The flutter velocity is predicted from the solution of resultant damped eigenvalue problem. Parametric studies are conducted to know the effects of geometric factors such as taper ratio, thickness, sweep angle as well as material volume fractions and functional grading index on the flutter velocity. A generalized surrogate model is constructed by training the radial basis function network with the parametric data. The optimized material and geometric parameters of the section are predicted by solving the constrained optimal problem using firefly metaheuristics algorithm that employs the developed surrogate model for the function evaluations. The trapezoidal hollow box beam section design with axial functional grading concept is illustrated with combination of aluminium alloy and aluminium with silicon carbide particulates. A good improvement in flutter velocity is noticed by the optimization.

• 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.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제27권5호
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• pp.463-472
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• 2000

본 논문에서는 연상 메모리 기능을 수행하는 셀룰라 신경망(Cellular Neural Network)의 설계를 위한 새로운 방법론을 제안한다. 먼저, 셀룰라 신경망 모델의 기본적 특성들을 소개한 후, 최적 성능을 가지고 이진 원형 패턴들을 저장할 수 있는 셀룰라 신경망 모델의 설계 방법을 제약 조건이 가해진 최적화 문제로 공식화한다. 다음으로 이 문제의 제약 조건을 선형 행렬 부등식(Linear Matrix Inequalities)을 포함하는 부등식의 형태로 변환시킬 수 있음을 관찰한다. 마지막으로 셀룰라 신경망 최적 설계 문제를 내부점 방법(interior point method)에 의해 효율적으로 풀릴 수 있는 일반화된 고유값 문제(Genaralized EigenValue Problem)로 변환한다. 본 논문에서 제시하는 셀룰라 신경망 설계 방법론은 공간 변형 형판 셀룰라 신경망과 공간 불변 형판 셀룰라 신경망 설계에 모두 적용될 수 있다. 설계 예제를 통해 제안된 방법의 유효성을 검증한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.47-54
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• 1993

일반적인 기하학적 경계와 해저 지형을 가진 항만에서 해수 고유 진동 특성의 수치해석을 위하여 유한요소법이 응용되었다. 지배 방정식인 Helmholtz방정식을 일반화된 매트릭스 고유치문제로 변환하는데 표준유한요소과정을 사용하였다. 고유주기와 고유진동모우드의 수치해를 얻기위한 컴퓨터 프로그램이 개발되었고, 고유치의 수치해석과정에서 수치적 특이성을 취급하기 위해 고유치 이동기법이 고안되었으며, 수치적 악조건을 극복하기 위해서는 행렬원소의 축척화가 효과적임을 알았다. 수치예로서 먼저 해석해를 알 수 있는 경우를 해석하여 수치해와 해석해를 비교해 봄으로써 작성된 컴퓨터 프로그램의 유용성을 확인하였고, 일반적인 경계 조건과 임의 수성의 실제 항만에 유한요소 해법을 적용하여 성공적으로 고유진동의 해를 구하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.11-20
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• 2004

본 연구에서는 직선 강상자형 거더의 단면변형에 의한 변형 및 응력계산을 위한 Matlab 해석프로그램을 개발하고자 한다. 이를 위하여 단면변형이론을 요약하고 빔유사이론을 제시한다. 이후 탄성지반위의 보-기둥부재의 지배방정식을 제시하고, 일반화된 고유치해석을 통하여 집중 및 분포하중을 받는 보요소의 엄밀한 강성행렬을 계산한다. 본 연구의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 격벽을 갖는 상자형 거더의 뒤틀림응력을 계산하고 유한요소해와 비교한다.