• 제목/요약/키워드: modal expansion technique

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동하중을 받는 복합재료 원통셸의 동적거동 해석 (On the Dynamic Response of Laminated Circular Cylindrical Shells under Dynamic Loads)

  • 이영신;이기두
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.2684-2693
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    • 1993
  • The free vibration and dynamic response of cross-ply for CFRP and GFRP laminated circular cylindrical shells under dynamic loadings are investigated by using the first-order shear deformation shell theory. The modal analysis technique is used to develop the analytical solutions of simply supported cylindrical shells under dynamic load. The analysis is based on an expansion of the loads, displacements and rotations in a double Fourier series which satisfies the and boundary conditions of simply support. Analytical solution is assumed to be separable into a function of time and a function of position. In this paper, the considered load forces are step pulse, sine pulse, triangular(1, 2, 3) pulse and exponential pulse. The solution for a given loading pulse can be found by involving the convolution integral. The results show that the dynamic response are governed primarily by the natural period of the structure.

자동차용 브레이크 드럼의 구조-음향 특성에 관한 연구 (Vibro-acoustic Characteristics of an Automotive Brake Drum)

  • 이형일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권7호
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    • pp.836-843
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    • 2016
  • This study investigates the vibro-acoustic characteristics of an automotive brake drum given free boundaries using the hybrid approach combining numerically obtained structural properties with analytical solution for acoustic radiation. Structural vibrations of the drum are investigated with the finite element method, and modal displacements on the outer surfaces of the drum are idealized as simple mathematical expressions. Based on the expressions, modal sound radiations of the drum are calculated using the Rayleigh integral method. Structural and acoustic responses of the drum for a harmonic excitation are obtained from above results using the modal expansion technique. The results are confirmed with numerical analyses using the boundary element method. Based on these results, it can be concluded that the vibro-acoustic characteristics of a brake drum can be accurately investigated with the process used in this study. Also, many noise and vibration problems in drum brake can be addressed using the procedure proposed in this study.

유사변환기법을 이용한 3차원 모델의 개발 (Developing a Three-dimensional Spectral Model Using Similarity Transform Technique)

  • 강관수;소재귀;정경태;선우중호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.107-120
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    • 1993
  • 본 논문은 유사변환기법을 이용한 새로운 3차원 연직 모우드 전개 모델의 개발에 대하여 기술한다. 기본방정식을 External 모우드와 Internal 모우드로 분리시킨 다음 Internal 모우드식에 Galerkin 방법을 적용하고 구성되는 행열방정식에 유사변환기법을 적용, 기저함수의 계수 값을 구하였다. 최종 얻어지는 기저함수의 계수 값은 마찰장을 제외하고는 비연계되어 시간 간격의 제약을 거의 받지않고 연직 구조를 구할 수 있기 때문에 경제성면에서 탁월하다. 수립된 모델은 어떤 기저함수라도 적용 가능하나 현 단계에서는 Chebyshev 다항식함수가 사용되었으며, 바람응력은 일정한 것으로 가정하였다. 모델 테스트로서 정상상태의 균일한 바람응력이 가해지는 장방형 Basin에 적용하여 모델의 적용 가능성을 검증하였다.

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환형 디스크 형상이 래디얼 진동에 의한 음향방사 특성에 미치는 영향 (Effects of Geometric Configuration on the Vibro-acoustic Characteristics of Radial Vibration of an Annular Disc)

  • 이형일
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.596-604
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    • 2007
  • 이 논문은 후판 환형 디스크의 기하학적인 형상이 래디얼 방향 진동에 의해 방사되는 소음에 미치는 영향을 연구하였다. 디스크의 내경을 고정한 상태에서 두께와 외경을 주어진 범위내에서 변경하면서 이론적인 해를 이용하여 래디얼 모드의 고유진동수와 진동모드의 변화를 검토하였다. 이 결과를 이용하여, 해당 형상을 가진 디스크의 래디얼 방향 고유진동에 의해 발생되는 원격음장, 음향파워 및 방사효율을 계산하였다. 이 결과로부터 고유진동에 의한 음향파워와 방사효율을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 선택하였다. 마지막으로, 최적화된 디스크의 임의 위치에 단위 하모닉 가진을 가했을 경우에 발생되는 음향파워 및 방사효율 스펙트럼을 구하였으며, 전산해석을 통해 그 정확성을 검증하였다. 이 논문에 소개된 방법을 적용하면 주어진 제한 조건을 만족하면서 목표 주파수 범위내에서 래디얼 진동에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 간편하고 논리적으로 구할 수 있다.

일반화된 Nyquist 요건에 의한 제논진동의 안전성 분석 (Generalized Nyquist Criterion for the Stability of Xenon Oscillation)

  • Park, You-Cho;Park, Goon-Cherl;Chung, Chang-Hyun;Park, Chong-Kyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.371-379
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    • 1990
  • 제논의 공간적인 진동은 원자로의 운전에 지장을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 가압경수로에서의 제논에 의한 불안정성을 분석하기 위하여, 보다 일반적이고 다중입력/다중출력 계통에 적합한 일반화된 Nyquist조건을 사용하는 진동수위주의 기술을 적용하였다. 또한 모드전개 방법에 의하여 선형화된 중성자속을 구했다. 이 모형으로 출력 준위, 제어봉 위치, 그리고 평균 노심 연소도둥의 노물리 변수의 변화에 따른 영광 1호기의 제논에 대한 축방향 안정성을 조사하였다. 결과로는, 출력 준위의 증가나 제어봉 삽입의 증가는 안정성을 저해하는 효과를 가져오고, 연소도가 증가할 수록 불안정한 것으로 나타났다.

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동하중 하에서 축소 모델의 구성과 전체 시스템 응답과의 비교 연구 (Study on the Time Response of Reduced Order Model under Dynamic Load)

  • 박수현;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.11-18
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    • 2004
  • In this paper, an efficient model reduction scheme is presented for large scale dynamic systems. The method is founded on a modal analysis in which optimal eigenvalue is extracted from time samples of the given system response. The techniques we discuss are based on classical theory such as the Karhunen-Loeve expansion. Only recently has it been applied to structural dynamics problems. It consists in obtaining a set of orthogonal eigenfunctions where the dynamics is to be projected. Practically, one constructs a spatial autocorrelation tensor and then performs its spectral decomposition. The resulting eigenfunctions will provide the required proper orthogonal modes(POMs) or empirical eigenmodes and the correspondent empirical eigenvalues (or proper orthogonal values, POVs) represent the mean energy contained in that projection. The purpose of this paper is to compare the reduced order model using Karhunen-Loeve expansion with the full model analysis. A cantilever beam and a simply supported plate subjected to sinusoidal force demonstrated the validity and efficiency of the reduced order technique by K-L method.

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응력파동해석에 대한 전산역학적 접근방법 (Approaches of the Computaional Mechanics on the Stress Wave Analysis)

  • 조윤호;정현규;김승호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.415-429
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    • 2002
  • Various modeling techniques for ultrasonic wave propagation and scattering problems in finite solid media are presented. Elastodynamic boundary value problems in inhomogeneous multi-layered plate-like structures are set up for modal analysis of guided wave propagation and numerically solved to obtain dispersion curves which show propagation characteristics of guided waves. As a powerful modeling tool to overcome such numerical difficulties in wave scattering problems as the geometrical complexity and mode conversion, the Boundary Element Method(BEM) is introduced and is combined with the normal mode expansion technique to develop the hybrid BEM, an efficient technique for modeling multi-mode conversion of guided wave scattering problems.

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Damage detection in steel structures using expanded rotational component of mode shapes via linking MATLAB and OpenSees

  • Toorang, Zahra;Bahar, Omid;Elahi, Fariborz Nateghi
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권1호
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    • pp.1-13
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    • 2022
  • When a building suffers damages under moderate to severe loading condition, its physical properties such as damping and stiffness parameters will change. There are different practical methods besides various numerical procedures that have successfully detected a range of these changes. Almost all the previous proposed methods used to work with translational components of mode shapes, probably because extracting these components is more common in vibrational tests. This study set out to investigate the influence of using both rotational and translational components of mode shapes, in detecting damages in 3-D steel structures elements. Three different sets of measured components of mode shapes are examined: translational, rotational, and also rotational/translational components in all joints. In order to validate our assumptions two different steel frames with three damage scenarios are considered. An iterative model updating program is developed in the MATLAB software that uses the OpenSees as its finite element analysis engine. Extensive analysis shows that employing rotational components results in more precise prediction of damage location and its intensity. Since measuring rotational components of mode shapes still is not very convenient, modal dynamic expansion technique is applied to generate rotational components from measured translational ones. The findings indicated that the developed model updating program is really efficient in damage detection even with generated data and considering noise effects. Moreover, methods which use rotational components of mode shapes can predict damage's location and its intensity more precisely than the ones which only work with translational data.

모달시험기법을 이용한 자갈궤도의 침목지지조건평가 (Evaluation of Sleeper Supporting Condition for Railway Ballasted Track using Modal Test Technique)

  • 최정열;윤태정;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권4호
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    • pp.537-542
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    • 2023
  • 최근 도심지 주변으로 집중되는 신축구조물 및 공동구 확장 등과 같은 인접굴착공사로 인해 운영중인 철도 구조물의 변형이 발생되고 있다. 그러나 대부분 구조물에 대한 구조검토 및 보수보강에 집중되고 있으며 궤도에 대한 검토는 부족한 실정이다. 특히 토공노반 상 자갈궤도의 경우 노반과 도상자갈이 강결된 구조가 아니므로, 미소한 수준의 변형으로도 도상자갈 이완현상이 발생할 수 있다. 이는 침목 지지조건이 불안정한 조건으로 유도될 수 있으므로 충분한 안전성을 확보해야한다. 또한 불안정한 지지조건으로 열차탈선의 위험이 매우 높은 궤도형식이다. 따라서 본 연구에서는 노반 변형에 따른 자갈궤도의 변형특성과 궤도지지성능의 상관관계를 실험 및 해석적으로 입증하고, 자갈궤도의 상태 및 궤도지지강성을 평가할 수 있는 평가기법을 제시하고자 한다.

자율성장 인공지능 기술 (Self-Improving Artificial Intelligence Technology)

  • 송화전;김현우;정의석;오성찬;이전우;강동오;정준영;이윤근
    • 전자통신동향분석
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    • 제34권4호
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    • pp.43-54
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    • 2019
  • Currently, a majority of artificial intelligence is used to secure big data; however, it is concentrated in a few of major companies. Therefore, automatic data augmentation and efficient learning algorithms for small-scale data will become key elements in future artificial intelligence competitiveness. In addition, it is necessary to develop a technique to learn meanings, correlations, and time-related associations of complex modal knowledge similar to that in humans and expand and transfer semantic prediction/knowledge inference about unknown data. To this end, a neural memory model, which imitates how knowledge in the human brain is processed, needs to be developed to enable knowledge expansion through modality cooperative learning. Moreover, declarative and procedural knowledge in the memory model must also be self-developed through human interaction. In this paper, we reviewed this essential methodology and briefly described achievements that have been made so far.