• Wind and Structures
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• 제27권6호
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• pp.381-397
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• 2018

Nonlinear behavior in fluid-structure interaction (FSI) of bridge decks becomes increasingly significant for modern bridges with increasing spans, larger flexibility and new aerodynamic deck configurations. Better understanding of the nonlinear aeroelasticity of bridge decks and further development of reduced-order nonlinear models for the aeroelastic forces become necessary. In this paper, the amplitude-dependent and neutral angle dependent nonlinearities of the motion-induced loads are further highlighted by series of computational fluid dynamics (CFD) simulations. An effort has been made to investigate a semi-analytical time-domain model of the nonlinear motion induced loads on the deck, which enables nonlinear time domain simulations of the aeroelastic responses of the bridge deck. First, the computational schemes used here are validated through theoretically well-known cases. Then, static aerodynamic coefficients of the Great Belt East Bridge (GBEB) cross section are evaluated at various angles of attack, leading to the so-called nonlinear backbone curves. Flutter derivatives of the bridge are identified by CFD simulations using forced harmonic motion of the cross-section with various frequencies. By varying the amplitude of the forced motion, it is observed that the identified flutter derivatives are amplitude-dependent, especially for $A^*_2$ and $H^*_2$ parameters. Another nonlinear feature is observed from the change of hysteresis loop (between angle of attack and lift/moment) when the neutral angles of the cross-section are changed. Based on the CFD results, a semi-analytical time-domain model for describing the nonlinear motion-induced loads is proposed and calibrated. This model is based on accounting for the delay effect with respect to the nonlinear backbone curve and is established in the state-space form. Reasonable agreement between the results from the semi-analytical model and CFD demonstrates the potential application of the proposed model for nonlinear aeroelastic analysis of bridge decks.

• Advances in nano research
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• 제16권3호
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• pp.231-249
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• 2024

When the amplitude of the vibrations is equivalent to that clearance, the vibrations for small amplitudes will really be significantly nonlinear. Nonlinearities will not be significant for amplitudes that are rather modest. Finally, nonlinearities will become crucial once again for big amplitudes. Therefore, the concrete panel system may experience a big amplitude in this work as a result of the high temperature. Based on the 3D modeling of the shell theory, the current work shows the influences of the von Kármán strain-displacement kinematic nonlinearity on the constitutive laws of the structure. The system's governing Equations in the nonlinear form are solved using Kronecker and Hadamard products, the discretization of Equations on the space domain, and Duffing-type Equations. Thermo-elasticity Equations. are used to represent the system's temperature. The harmonic solution technique for the displacement domain and the multiple-scale approach for the time domain are both covered in the section on solution procedures for solving nonlinear Equations. An effective data-driven solution is often utilized to predict how different systems would behave. The number of hidden layers and the learning rate are two hyperparameters for the network that are often chosen manually when required. Additionally, the data-driven method is offered for addressing the nonlinear vibration issue in order to reduce the computing cost of the current study. The conclusions of the present study may be validated by contrasting them with those of data-driven solutions and other published articles. The findings show that certain physical and geometrical characteristics have a significant effect on the existing concrete panel structure's susceptibility to temperature change and GPL weight fraction. For building construction industries, several useful recommendations for improving the thermo-mechanics' behavior of structural concrete panels are presented.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.387-396
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• 2015

HOOO-(H₂O)_n (n=1~5) 클러스터에 대해서 다양한 기저집합과 밀도 범함수 이론(DFT) 및 순 이론(ab initio) 방법을 사용하여 가능한 여러 구조를 최적화하고 결합에너지와 조화진동수를 계산하였다. HOOO 단량체의 경우에는 CCSD(T) 이론 수준에서 trans 구조가 cis 구조보다 열역학적으로 더 안정한 것으로 계산되었다. HOOO-(H₂O)_n 클러스터에 대해서는 B3LYP/aug-cc-pVTZ와 CAM-B3LYP/aug-cc-pVTZ 이론 수준에서 분자 구조를 최적화하고 열역학적으로 가장 안정한 분자구조를 예측하였다. HOOO-H₂O 클러스터의 결합에너지는 MP2//CAM-B3LYP 한 점 에너지 계산에서 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕 집합 중첩에러(BSSE)까지 모두 보정한 후 6.05 kcal/mol로 계산되었으며, n=2-5의 경우에는 물 분자의 수가 증가 할수록 물분자 1개 당 평균 결합에너지는 증가하여 약 7.2 kcal/mol의 값으로 수렴하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.53-68
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• 2015

매설가스배관의 내진설계에서 종방향 변형률은 중요한 평가 요소이다. 일반적으로 지진파를 조화파로 단순화하며 이의 파장은 토층의 주기와 전단파 속도의 곱으로 계산하여 매설관의 응답을 계산하는 경험적 설계방법이 널리 사용되지만 이의 정확성이 평가된 사례가 없다. 본 연구에서는 1차원 지반응답해석을 수행하여 매설심도에서의 변위-시간 이력을 추출하였으며, 이를 적용한 시간이력해석을 수행하여 매설관의 응답을 평가하였다. 매설관과 지반의 상호작용은 3차원 쉘-스프링 모델을 사용하여 모사하였다. 시간이력해석으로 계산된 결과는 설계방법과 비교하여 이의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 파장을 예측하기 위해서는 지반응답해석을 수행해야 하는 것으로 나타났다. 토층의 고유주기는 가속도의 탁월주기를 예측하는 데에는 활용될 수 있으나 변위의 탁월주기를 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 반면, 파장에 대한 정확한 정보가 제공될 경우, 조화파에 대하여 제시된 해석해는 정확도가 높으며 설계에 적용 가능한 것으로 나타났다. 본 연구 대상이 동시베리아 지역에 적용될 매설가스관이라 동시베리아 지역의 대표 주상도를 해석 에 사용하였지만 본 연구의 결론은 기타 모든 지역에 적용 가능하며 가스관뿐만 아니라 상수도관 등 다양한 매설관에 적용 가능하다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.545-554
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• 2011

철도교량을 주행하는 열차의 진동사용성 확보를 위해 Eurocode, 신간선기준, 호남고속철도 설계지침 등에서는 교량의 처짐과 차체연직가속도로 진동사용성 기준을 제시하고 있다. 호남고속철도 설계지침 경우 Eurocode를 인용하였기 때문에 향후 열차의 주행속도와 경간길이의 향상 및 확장에 맞추어 철도교량의 진동사용성 기준을 보완함에 있어 철도선진국들에 비해 상대적으로 뒤처질 것으로 예상된다. 따라서 고속철도교량 기술의 국외의존도를 줄이고 기술경쟁력을 확보하기 위하여 주행속도의 증가와 열차-교량 진동전달특성 등을 고려할 수 있는 철도교량의 진동사용성 허용처짐을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 매개변수 연구와 열차-교량 상호작용해석을 수행하여 주행속도의 증가에 따른 차체연직가속도와 교량변위의 상관관계를 파악하였으며 주행속도의 증가와 더불어 차체연직가속도가 증가하는 경향을 확인하고 가속도증폭계수를 제안하였다. 그리고 교량의 처짐형상과 진동을 정현파와 조화운동으로 가정하고 진동전달함수와 가속도증폭계수를 이용하여 고속철도교량의 진동사용성 허용처짐을 수식으로 전개하였다.

• 대한후두음성언어의학회지
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• 제31권2호
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• pp.71-77
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• 2020

Background and Objectives OperaVOXTM (Oxford Wave Research Ltd.) is a portable voice analysis software package designed for use with iOS devices. As a relatively cheap, portable and easily accessible form of acoustic analysis, OperaVOXTM may be more clinically useful than laboratory-based software in many situations. The aim of this study was to evaluate the agreement between OperaVOXTM and Multi-Dimensional Voice Program (MDVP; Computerized Speech Lab) to assess voice quality before and after laryngeal microsurgery in patient with vocal polyp. Materials and Method Twenty patients who had undergone laryngeal microsurgery for vocal polyp were enrolled in this study. Preoperative and postoperative voices were assessed by acoustic analysis using MDVP and OperaVOXTM. A five-seconds recording of vowel /a/ was used to measure fundamental frequency (F0), jitter, shimmer and noise-to-harmonic ratio (NHR). Results Several acoustic parameters of MDVP and OperaVOXTM related to short-term variability showed significant improvement. While pre-operative value of F0, jitter, shimmer, NHR was 155.75 Hz (male: 125.37 Hz, female: 183.37 Hz), 2.20%, 6.28%, 0.16, post-operative values of these parameter was 164.34 Hz (male: 129.42 Hz, female: 199.26 Hz), 2.15%, 5.18%, 0.14 Hz in MDVP. While pre-operative value of F0, jitter, shimmer, NHR was 168.26 Hz (male: 135.16 Hz, female: 201.37 Hz), 2.27%, 6.95%, 0.26, post-operative values of these parameters was 162.72 Hz (male: 128.267 Hz, female: 197.18 Hz), 1.71%, 5.36%, 0.20 in OperaVOXTM. There was high intersoftware agreement for F0, jitter, shimmer with intraclass correlation coefficient. Conclusion Our results showed that the short-term variability of acoustic parameters in both MDVP and OperaVOXTM were useful for the objective assessment of voice quality in patients who received laryngeal microsurgery. OperaVOXTM is comparable to MDVP and has high intersoftware reliability with MDVP in measuring the F0, jitter, and shimmer

• 한국조경학회지
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• 제37권4호
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• pp.72-85
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• 2009

본 연구는 인간 활동을 담는 형식과 의미의 총체라 할 수 있는 서원, 그 중에서도 경상남도 함양의 남계서원을 대상으로 공간 및 시각구성상에 내재된 형식미와 의미 파악을 통해 서원 조영에 담겨진 경관짜임 원리를 풀이하고 현대 유사 전통적 공간의 경관설계 시 적용하기 위한 착안점을 구하기 위해 시도되었다. 남계서원은 생성과 풍요를 거쳐 초월과 회귀로 이어지는 비산비야(非山非野)의 풍수적 명처[연화부수형]에 생거사유(生居死幽) 형국에서부터 치(置)와 화(和)를 이루고 있다. 그리고 사당-내삼문-강당-동서재-외삼문으로 이어지는 위계는 일상제-삼신-오제로 연결되는 삼신오제사상의 투영이자 주자가례에 의한 예제적 틀을 준용한 비례부동(非禮不動)의 의미 넣기 기법이다. 또한 남계서원의 환경설계에는 산수의 물질적 대립 항 그리고 전후(前後), 종횡(縱橫), 동정(動靜)이라는 방향과 운동의 이진부호적 복합체계를 개입시켜, 경직된 축선을 고집하지 않으면서도 자연지형에 밀착된 건물과 마당의 공간 및 시각구성상의 비대칭 균형원칙을 추구하여 '치와 화'의 교집합 공간을 구축하였다. 한편, 건물 이름 짓기는 학문수양과 관련하여 성리학적 가르침과 풍수사신사(風水四神砂) 구조와 연계시켜 이루어짐으로서 기능과 의미를 일체화시킨 치와 화의 경관 놓기와 경관 맞추기가 드러나고 있다. 또한, 건물과 마당의 폐쇄감으로 볼 때 강학(講學) 및 유상(遊賞)공간 그리고 제향공간은 그 공간성격에 따라 개방감과 위요감, 긴장감과 안도감, 상승감과 위계감이 적절히 부여되는 등 청각적으로 의사 전달이 가능한 인간적 척도 개념이 반영되고 있다. 남계서원의 초기 건립과 이후의 변모과정에서 드러난 자연과 유연하게 이어지는 기능, 완결을 지향하는 비완결의 열림 그리고 긴장과 이완이 반복되는 동세적 아름다움을 구현하기 위한 치(置-놓기)와 자연과 일체감을 갖는 질서와 연속, 기념성과 일상성의 공유 등을 구현하기 위한 화(和-맞추기)의 경관짜임 의도는 오늘날 토지이용계획은 물론 캠퍼스 환경설계 분야에 시사하는 바가 크다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권1호
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• pp.252-264
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• 2023

본 논문은 λg/2 개방형 SIR 구조와 전송선로와 대칭 및 비대칭 개방형 스터브를 가진 포크-형태의 구조를 일체화한 이중대역 대역통과 여파가 설계에 대해 제안을 한다. 이중대역 효과를 얻기 위해, 제안된 여파기는 SIR 구조를 이용했고, SIR 구조의 임피던스 비율을 조절한다. 그러므로 여파기의 고조파는 임피던스 비율의 조절을 통해 위치가 이동하게 되며 이는 이중대역 효과를 얻을 수 있다. 이중대역 특성을 얻기 위해 SIR 구조를 반으로 나눈 상태에서 SIR 구조 사이에 개방형 스터브를 삽입하여 이중대역 효과를 얻는다. 또한 포크 형태의 구조에서 개방형 대칭 스터브의 길이를 조절함으로써 두 번째 주파수 응답을 얻는다. 포크 형태에서 비대칭 개방형 스터브는 길이의 조절을 통해 최적의 대역폭을 얻는다. 그러므로 제안된 대역통과 여파기의 첫 번째 중심 주파수는 5.896 GHz이며 대역폭은 13.6 % 이다. 이때, 측정 결과는 0.13 dB 및 33.6 dB이다. 두 번째 중심 주파수는 5.906 GHz이며 대역폭은 13.6 % 이다. 이때, 측정 결과는 0.15 dB 및 19.8 dB이다. 그 이유는 임피던스 비율(Δ)이 1보다 높으면 고조파의 위치는 낮은 주파수 대역으로 이동하게 된다. 그러나 임피던스 비율(Δ)이 1보 낮아지게 된다면 고조파의 위치는 높은 주파수 대역으로 이동하게 될 것이다. 이러한 특징을 이용하여 설계된 여파기의 기능은 측정 결과에서 얻을 수 있다. 제안한 대역통과 여파기는 입출력의 결합구조와 비아 홀이 없기 때문에 결합손실과 비아 에너지 집중 손실이 없다. 그러므로 성능이 우수하여 시스템 집적화가 가능하며 교통통신 시스템에서 활용되는 DSRC (dedicated short-range communication) 시스템 응용이 가능할 것으로 기대된다.