Time series of the dynamic response of a slender marine structure was predicted using quadratic Volterra series. The wave-structure interaction system was identified using the NARX(Nonlinear Autoregressive with Exogenous Input) technique, and the network parameters were determined through the supervised training with the prepared datasets. The dataset used for the network training was obtained by carrying out the nonlinear finite element analysis on the freely standing riser under random ocean waves of white noise. The nonlinearities involved in the analysis were both large deformation of the structure under consideration and the quadratic term of relative velocity between the water particle and structure in Morison formula. The linear and quadratic frequency response functions of the given system were extracted using the multi-tone harmonic probing method and the time series of response of the structure was predicted using the quadratic Volterra series. In order to check the applicability of the method, the response of structure under the realistic ocean wave environment with given significant wave height and modal period was predicted and compared with the nonlinear time domain simulation results. It turned out that the predicted time series of the response of structure with quadratic Volterra series successfully captures the slowly varying response with reasonably good accuracy. It is expected that the method can be used in predicting the response of the slender offshore structure exposed to the Morison type load without relying on the computationally expensive time domain analysis, especially for the screening purpose.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제7권2호
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pp.41-45
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2006
This paper deals with human spatial cognition using visual and auditory stimulation. More specially, this investigation is to observe the relationship between the head and the eye motor system for the localization of visual target direction in space and to try to describe what is the role of right-side versus left-side pinna. In the experiment of visual stimulation, nineteen red LEDs (Luminescent Diodes, Brightness: $210\;cd/^2$) arrayed in the horizontal plane of the surrounding panel are used. Here the LEDs are located 10 degrees apart from each other. Physiological parameters such as EOG (Electro-Oculography), head movement, and their synergic control are measured by BIOPAC system and 3SPACE FASTRAK. In the experiment of auditory stimulation, one side of the pinna function was distorted intentionally by inserting a short tube in the ear canal. The localization error caused by right and left side pinna distortion was investigated as well. Since a laser pointer showed much less error (0.5%) in localizing target position than FASTRAK (30%) that has been generally used, a laser pointer was used for the pointing task. It was found that harmonic components were not essential for auditory target localization. However, non-harmonic nearby frequency components was found to be more important in localizing the target direction of sound. We have found that the right pinna carries out one of the most important functions in localizing target direction and pure tone with only one frequency component is confusing to be localized. It was also found that the latency time is shorter in self moved tracking (SMT) than eye alone tracking (EAT) and eye hand tracking (EHT). These results can be used in further study on the characterization of human spatial cognition.
본 논문에서는 음성신호의 정현파 합성방법 중 하나인 선형위상을 사용한 중첩합산방법에 대하여 감쇄(Damping) 하모닉 크기 파라미터를 사용하여 합성음성의 연속성을 개선시킨 새로운 방법을 제안한다. 기존의 중첩합산 정현파 합성방법은 프레임의 중간 지점에 대한 정현파 파라미터를 얻기 위해서 가중치로 사용된 정현파 크기값을 과거 프레임과 현재 프레임의 평균값을 사용하였으나 제안하는 방법은 정현파 크기값을 단순히 과거와 현재 프레임에서 평균값이 아닌 원 신호와 합성신호 사이의 상관성을 이용하여 감쇄(Damping)요소를 정의하고 보다 정확한 정현파 크기의 파라미터 값을 추출한 후 합성한다. 이렇게 제안한 합성 방법의 성능을 관찰하기 위해 합성방법의 연속성 평가를 통해 기존의 방법과 비교 평가한다. 제안한 방법의 평균 MSE값이 N/2 중첩길이에서 0.251dB, N/4 중첩길이에서 0.298dB 낮아짐을 볼 수 있다.
본 논문에서는 화자 인식의 성능을 개선하기 위해서 유성음 및 무성음에 대한 별도의 확률분포 모델링을 사용하였다. 또한, 종래의 멜-주파수 캡스트럼 계수 이외에 유성음 구간에서 추가적으로 왜도, 첨도, 하모닉 대 잡음비 등을 추출하여 활용하였다. 화자 인식을 위한 스코어는 유성음 및 무성음 확률분포 모델에서 각각 구해지는데 전수 조사방식에 의해서 최적의 스코어 결합 가중치가 결정되었다. 제안된 방식의 화자인식기의 성능은 종래의 멜-주파수 캡스트럼 계수 및 화자당 하나의 혼합 가우시안 기반 확률분포 모델링을 사용한 방식과 비교되었으며 실험 결과 제안된 방식이 가우시안 혼합의 수가 낮아질수록 더 큰 성능 향상을 얻음을 알 수 있었다.
계통연계형 인버터의 중요 성능 중 단독운전 검출기능 및 방지기능은 계통을 유지보수하기 위한 작업자의 안전을 위하여 고려되어야 할 필수 사항이다. 본 논문에서는 태양광을 이용한 계통연계형 태양광발전시스템에서의 AFS(Active Frequency Shake) 단독운전 검출기법을 제안하고자 한다. 먼저 AFS 단독운전 검출 알고리즘을 제안하기 위하여 기존의 능동 주파수 변이기법 알고리즘에 대해 기술한다. 그리고 단독운전 불검출영역을 줄이고, THD(Total Harmonic Distortion)를 개선하며, 기존 알고리즘 보다 검출 속도 또한 향상 시킬 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 아울러 제안된 단독운전방지 기법을 3kW 계통연계형 태양광 인버터에 적용하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안하는 알고리즘의 타당성을 검증하였다.
본 연구에서는 규칙격자형태의 자료에서 수치지형모델의 보간법이 적절히 적용될 수 있는 지형의 정량적분류 변수를 제시하고, 이 변수를 사용하여 군집분석함으로써 객관적인 지형분류를 확립하며, 또한 지형의 분류변수에 의한 판별 분석으로 임의의 지형이 분류된 지형군 중 어느 지형에 속하는지 판별하여 지형특성에 적절한 보간법을 적용하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서 지형분류는 수평면적에 대한 경사면적의 비와 조화벡터량의 두 변수를 사용하여 대상지형을 3개의 지형군으로 나눌 수 있었다. 3개의 지형군은 판별함수식으로 구별할 수 있었으며, 임의 지형에 대해 수평면적에 대한 경사면적의 비와 조화벡터량을 구하고, 판별함수를 이용하여 지형특성에 맞는 보간법을 적용할 수 있었다.
Assie, Amr;Akbas, Seref D.;Kabeel, Abdallah M.;Abdelrahman, Alaa A.;Eltaher, Mohamed A.
Steel and Composite Structures
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제43권1호
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pp.79-90
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2022
In this study, the dynamic behavior of functionally graded layered deep beams with viscoelastic core is investigated including the porosity effect. The material properties of functionally graded layers are assumed to vary continuously through thickness direction according to the power-law function. To investigate porosity effect in functionally graded layers, three different distribution models are considered. The viscoelastically cored deep beam is exposed to harmonic sinusoidal load. The composite beam is modeled based on plane stress assumption. The dynamic equations of motion of the composite beam are derived based on the Hamilton principle. Within the framework of the finite element method (FEM), 2D twelve -node plane element is exploited to discretize the space domain. The discretized finite element model is solved using the Newmark average acceleration technique. The validity of the developed procedure is demonstrated by comparing the obtained results and good agreement is detected. Parametric studies are conducted to demonstrate the applicability of the developed methodology to study and analyze the dynamic response of viscoelastically cored porous functionally graded deep beams. Effects of viscoelastic parameter, porosity parameter, graduation index on the dynamic behavior of porous functionally graded deep beams with viscoelastic core are investigated and discussed. Material damping and porosity have a significant effect on the forced vibration response under harmonic excitation force. Increasing the material viscosity parameters results in decreasing the vibrational amplitudes and increasing the vibration time period due to increasing damping effect. Obtained results are supportive for the design and manufacturing of such type of composite beam structures.
부스트 PFC (Power Factor Correction)컨버터는 AC 입력 전류의 단일 역률과 낮은 THD (Total Harmonic Distortion)를 달성하기 위해 다양한 제어기법들이 연구되고 있다. 그중 인덕터 전류의 평균값을 전류지령에 추종하도록 제어하는 평균전류 모드 제어가 있으며 가장 널리 사용되고 있다. 하지만, 오늘날 디지털 프로세서의 발달로 고도화된 디지털 제어가 가능해지면서 부스트 PFC 컨버터의 예측제어가 관심을 받고 있다. 예측제어에는 예측 알고리즘으로 듀티를 미리 생성하는 예측전류 모드 제어 및 모델을 기반으로 한 비용함수를 선정하여 스위칭 동작을 하는 모델예측제어로 분류된다. 따라서 본 논문에서는 부스트 PFC 컨버터의 평균전류 모드 제어, 예측전류 모드 제어, 모델예측 전류 제어를 간단히 설명한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 전체 부하 및 다양한 외란 조건에서의 전류 제어를 비교 분석한다.
A nonlinear acoustic instability of subcritical liquid-oxygen droplet flames burning in gaseous hydrogen environment are investigated numerically. Emphases are focused on the effects of finite-rate kinetics by employing a detailed hydrogen-oxygen chemistry and of the phase change of liquid oxygen. Results show that if nonlinear harmonic pressure oscillations are imposed, larger flame responses occur during the period that the pressure passes its temporal minimum, at which point flames are closer to extinction condition. Consequently, the flame response function, normalized during one cycle of pressure oscillation, increases nonlinearly with the amplitude of pressure perturbation. This nonlinear response behavior can be explained as a possible mechanism to produce the threshold phenomena for acoustic instability, often observed during rocket-engine tests.
The rectifier characteristics and the quality of the input current worsens with the increase of unbalances or harmonics of the supply voltages. Rectifier input current harmonics interfere with proper power system operation, reduce rectifier power factor, and limit the power available from a given source. It is of importance to select appropriately the rectifier's output filter inductance to determine the rectifier input current waveform, the input current harmonics, and the power factor. This paper presents a quantitative analysis of single and three phase rectifier input current harmonics, total harmonic distortion, and power factor as a function of the output filter inductance under balanced and unbalanced conditions. Also, its performance under the supply voltage including harmonics be investigated. These results provide a reference for selecting reasonable rectifier's output filter inductance for given harmonics or power factor criterion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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