• 제목/요약/키워드: non-linear problem

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삼차원 유한 요소법에 의한 가철성 국소의치 클래스프의 응력 분석 (STRESS ANALYSIS ON THE DIFFERENT CLASPS OF THE REMOVABLE PARTIAL DENTURE BY THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT METHOD)

  • 박홍렬;김성균;곽재영;허성주;장익태
    • 대한치과보철학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.218-231
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    • 2005
  • Statement of problem. In the partially edentulous patients, removable partial dentures have been working as a important treatment modality. Clasps, a kind of direct retainers, received some amount of stresses during the insertion and removal of partial denture on the abutment tooth. Purpose. The study is to investigate stresses of the different clasps. Material and methods. In order to investigate the degree of stresses, maxillary partial edentulism (Kennedy Class II modification I) was assumed and removable partial dentures were designed on it with three kinds of metallic materials; cobalt-chromium alloy, type IV gold alloy and commercially pure (c.p.) titanium. Aker's clasp was applied on the left second molar. RPA (mesial rest-proximal plate-Aker's) clasp was on the left first premolar and wrought wire clasp was on the right first premolar. Three dimensional, non-linear, dynamic finite element analysis method was run to solve this process. Results. 1. Cobalt-chromium alloy had the highest von Mises stress value and c.p. titanium had the lowest one irrespective of the types of clasps. 2. In the Aker's clasps, stress on the retentive tips was shown shortly after the appearance of stresses of the middle and minor connector areas. These time lag was much shorter in the RPA clasps than in the Aker's clasp. 3. In general. retentive tips of wrought wire clasps had much less amount of stress than other clasps. Conclusion. The amount of stress was the highest in the RPA clasp and the lowest in the wrought wire clasp, in general.

LS-SVM을 이용한 TFT-LCD 패널 내의 결함 검사 방법 (A Defect Inspection Method in TFT-LCD Panel Using LS-SVM)

  • 최호형;이건희;김자근;주영복;최병재;박길흠;윤병주
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.852-859
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    • 2009
  • TFT-LCD 자동 검사 시스템에서 결함 검출을 위한 영상은 라인 스캔 카메라(line scan camera)나 에어리어 스캔 카메라 (area scan camera)에 의해서 획득하게 된다. 그러나 임펄스 잡음과 가우시안 잡음, CCD 혹은 CMOS 센서의 한계, 조명등의 영향으로 열화된 영상이 획득되며, 한도성 결함 영역을 인간의 육안으로 구분하기 어렵게 된다. 본 논문에서는 효율적인 결함 검출을 위해 특징 추출 방법과 결함 검출 방법을 제안한다. 특징 벡터로 웨버의 법칙을 이용한 결함 영역과 주변 배경 영역의 평균 밝기 차와 주변 배경 영역의 밝기 변화를 이용한 표준편차를 이용하며, 결함 영역 검출를 위해 추출된 특징 벡터를 이용하여 비선형 SVM을 적용한다. 실험 결과는 제안한 방법이 다른 방법들 보다 성능이 우수함을 보여준다.

전압 불평형시 콘덴서 전압, 전류, 용량 특성 해석 (Characteristics Analysis for Voltage, Current & Capacity of Condenser at Voltage Unbalance)

  • 김종겸;박영진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.145-151
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    • 2010
  • 전압 불평형은 수용가 설비에서 상당히 중요한 전기 품질의 하나로 간주되고 있다. 전압은 송전선로 계통에서는 평형에 가깝지만, 수용가에서의 전압 레벨은 시스템 임피던스의 불평형과 단상 부하의 고르지 못한 배분 등으로 인해 불평형이 될 수 있다. 콘덴서는 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터와 함께 사용되고 있다. 전압 불평형이 존재할 경우 전류 불평형으로 콘덴서에서는 용량변화가 일어난다. 콘덴서와 리액터를 함께 사용하는 경우 사고 발생이 높은 편이다. 그래서 콘덴서 설비에 전압 불평형이 존재할 경우 전압, 전류 그리고 용량의 변화가 어떻게 진행되는지 확인하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전압 불평형률이 존재할 경우 콘덴서 단독운전과 리액터의 부착시 전압, 전류 및 용량의 크기가 규정에서 제시한 범위 이내인지를 계산하였다.

폴리머 시멘트 모르타르의 철근부착력 평가를 위한 인발실험과 모델링 (Bonding Properties of Steel-reinforced Polymer Cement Mortar Evaluated by Pull-off Test and FEM Modeling)

  • 박동천;노부토시 요네다;조봉석
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.216-222
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    • 2014
  • 단면수복 보수를 실시한 RC조 부재의 내하성능 회복을 예측 평가하기 위하여 FEM해석이 빈도 높게 사용되고 있으나 부착에 대한 정보가 부족하여 정확도 있는 예측이 힘든 실정이다. 수치해석의 입력데이터가 되는 철근과 폴리머 시멘트 모르타르의 부착특성을 평가하기 위하여 폴리머 시멘트 모르타르를 이용한 일련의 인발실험을 실시하였다. 동시에 범용성있는 해석결과 활용을 위하여 부착특성을 부착강성과 부착강도로 정의하고 비선형 FEM 감도 역해석을 실시하였다. 결과를 요약하면 보수재료의 화학적 부착보다 물리적 부착이 지배적이며 폴리머 분말수지의 함유에 의해 다소 부착계면의 성능이 저하하는 것을 알 수 있었다. 부착계면의 물성은 강성과 강도로 구분하여 모델화하는 것이 합리적인 것으로 사료된다.

Nonlinear large deflection buckling analysis of compression rod with different moduli

  • Yao, Wenjuan;Ma, Jianwei;Gao, Jinling;Qiu, Yuanzhong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제54권5호
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    • pp.855-875
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    • 2015
  • Many novel materials exhibit a property of different elastic moduli in tension and compression. One such material is graphene, a wonder material, which has the highest strength yet measured. Investigations on buckling problems for structures with different moduli are scarce. To address this new problem, firstly, the nondimensional expression of the relation between offset of neutral axis and deflection curve is derived based on the phased integration method, and then using the energy method, load-deflection relation of the rod is determined; Secondly, based on the improved constitutive model for different moduli, large deformation finite element formulations are developed and combined with the arc-length method, finite element iterative program for rods with different moduli is established to obtain buckling critical loads; Thirdly, material mechanical properties tests of graphite, which is the raw material of graphene, are performed to measure the tensile and compressive elastic moduli, moreover, buckling tests are also conducted to investigate the buckling behavior of this kind of graphite rod. By comparing the calculation results of the energy method and finite element method with those of laboratory tests, the analytical model and finite element numerical model are demonstrated to be accurate and reliable. The results show that it may lead to unsafe results if the classic theory was still adopted to determine the buckling loads of those rods composed of a material having different moduli. The proposed models could provide a novel approach for further investigation of non-linear mechanical behavior for other structures with different moduli.

반복적 Cumulant 모멘트 방법에 의한 Boltzmann 방정식의 해법과 충격파구조에 관한 연구 (Iterative Cumulant Moment Method for solution of Boltzmann Equation and its Application to Shock Wave Structure)

  • 오영기
    • 대한화학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.398-410
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    • 1998
  • Boltzmann 방정식의 비선형 해법으로서 cumulant 모멘트 방법을 연구하였으며, Maxwell 분자모형 단원자분자 기체계의 정상충격파 문제에 대하여 적용하였다. 모멘트 방정식의 해는 Maxwell-Ikenberry-Truesdell(MIT) 반복법을 사용하였다. 원래의 MIT 반복법은 초기값을 평형분포함수로부터 구하지만, 본 연구에서는 반복계산의 초기값을 Mott-Smith의 두방식(bimodal)함수로부터 구하였다. 모멘트 계산은 2차 반복단계까지 수행하였으며, 강한 충격파에 대한 밀도, 온도, stress, heat flux 등의 윤곽과 충격파의 두께, 그리고 마하수 1.4 미만의 약한 충격파의 두께를 계산하였다. 1차 반복계산에서 충격파 윤곽에 대한 간단한 형태의 해석적 표현을 얻었으며, 이로부터 도출한 약한 충격파 두께에 대한 극한법칙은 Navier-Stokes 이론과 정확히 일치한다. 2차 반복계산에 의한 결과는 강한 충격파의 윤곽곡선 및 충격파 두께가 Monte Carlo 문헌값과 정량적으로 일치함을 보인다.

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On the local stability condition in the planar beam finite element

  • Planinc, Igor;Saje, Miran;Cas, Bojan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권5호
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    • pp.507-526
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    • 2001
  • In standard finite element algorithms, the local stability conditions are not accounted for in the formulation of the tangent stiffness matrix. As a result, the loss of the local stability is not adequately related to the onset of the global instability. The phenomenon typically arises with material-type localizations, such as shear bands and plastic hinges. This paper addresses the problem in the context of the planar, finite-strain, rate-independent, materially non-linear beam theory, although the proposed technology is in principle not limited to beam structures. A weak formulation of Reissner's finite-strain beam theory is first presented, where the pseudocurvature of the deformed axis is the only unknown function. We further derive the local stability conditions for the large deformation case, and suggest various possible combinations of the interpolation and numerical integration schemes that trigger the simultaneous loss of the local and global instabilities of a statically determined beam. For practical applications, we advice on a procedure that uses a special numerical integration rule, where interpolation nodes and integration points are equal in number, but not in locations, except for the point of the local instability, where the interpolation node and the integration point coalesce. Provided that the point of instability is an end-point of the beam-a condition often met in engineering practice-the procedure simplifies substantially; one of such algorithms uses the combination of the Lagrangian interpolation and Lobatto's integration. The present paper uses the Galerkin finite element discretization, but a conceptually similar technology could be extended to other discretization methods.

Vibration control of small horizontal axis wind turbine blade with shape memory alloy

  • Mouleeswaran, Senthil Kumar;Mani, Yuvaraja;Keerthivasan, P.;Veeraragu, Jagadeesh
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권3호
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    • pp.257-262
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    • 2018
  • Vibrational problems in the domestic Small Horizontal Axis Wind Turbines (SHAWT) are due to flap wise vibrations caused by varying wind velocities acting perpendicular to its blade surface. It has been reported that monitoring the structural health of the turbine blades requires special attention as they are key elements of a wind power generation, and account for 15-20% of the total turbine cost. If this vibration problem is taken care, the SHAWT can be made as commercial success. In this work, Shape Memory Alloy (SMA) wires made of Nitinol (Ni-Ti) alloys are embedded into the Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) wind turbine blade in order to reduce the flapwise vibrations. Experimental study of Nitinol (Ni-Ti) wire characteristics has been done and relationship between different parameters like current, displacement, time and temperature has been established. When the wind turbine blades are subjected to varying wind velocity, flapwise vibration occurs which has to be controlled continuously, otherwise the blade will be damaged due to the resonance. Therefore, in order to control these flapwise vibrations actively, a non-linear current controller unit was developed and fabricated, which provides actuation force required for active vibration control in smart blade. Experimental analysis was performed on conventional GFRP and smart blade, depicted a 20% increase in natural frequency and 20% reduction in amplitude of vibration. With addition of active vibration control unit, the smart blade showed 61% reduction in amplitude of vibration.

대수 선형 위험함수 학습효과에 근거한 NHPP 신뢰성장 소프트웨어 모형에 관한 비교 연구 (The Comparative Study for NHPP Software Reliability Model based on the Property of Learning Effect of Log Linear Shaped Hazard Function)

  • 김희철;신현철
    • 융합보안논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.19-26
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    • 2012
  • 본 연구에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 하는 과정에서 소프트웨어 관리자들이 소프트웨어 및 검사 도구에 효율적인 학습기법을 이용한 NHPP 소프트웨어 모형에 대하여 연구 하였다. 적용모형은 로그 형 위험함수 모형을 적용한 유한고장 NHPP에 기초하였다. 소프트웨어 오류 탐색 기법은 사전에 알지 못하지만 자동적으로 발견되는 에러를 고려한 자동에러탐색요인과 사전 경험에 의하여 세밀하게 에러를 발견하기 위하여 테스팅 관리자가 설정해놓은 요인인 학습효과의 특성에 대한 문제를 비교 제시 하였다. 그 결과 학습요인이 자동 에러 탐색요인보다 큰 경우가 대체적으로 효율적인 모형임을 확인 할 수 있었다. 본 논문의 소프트웨어 고장 자료 분석에서는 고장 간격 시간 자료를 적용하고 모수추정 방법은 최우추정 법을 이용하고 추세분석을 통하여 자료의 효율성을 입증한 후 평균제곱오차와 $R^2$(결정계수)를 이용하여 효율적인 모형을 선택 비교하였다.

삼차원 영상 모델링 및 삼차원 의료영상의 가시화에 관한 연구 (A Study on Three-Dimensional Image Modeling and Visualization of Three-Dimensional Medical Image)

  • 이건;권오봉
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.27-34
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    • 1997
  • 3 차원 영상 모델링은 자동 시각적 검사와, 비파괴 검사분야에서 절실히 요구되고 있는 연구 분야이다. 또한 그것은 생의학연구, 의료, 수술계획과 정교성이 요구되는 중대한 수술 (안면 절개) 등에 매우 유용하다. 영상처리 및 분석 기술은 3 차원 의료 영상 정보의 질올 높여 주는데, 의료정보를 정확하고 빠르게 분석하는 일은 용이하지 않다. 본 논문에서는 향상된 3 차원 의료영상의 가시화를 위하여 사면체 분할법에 의한 모델링 방법을 제안한다. 이 방법에서는 트라이 베리에이트 구간별 선형 보간법이 구축된 사면체영역에 걸쳐 적용된다. 그리고, 등면, 색채 윤곽, 슬라이싱 등 가시화 방법들도 논의된다. 이것은 마칭큐브스 알고리즘으로 인해 제기되는 불확실한 경우가 발생하지 않고, 자료 감축의 효과도 가져올 수 있으므로 보다 정확하고 빠른 의료정보 분석에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 그리고, 자료 감축으로 인한 정확도의 감소가 발생할 경우에는 최소제곱을 바탕으로 한 사면체 세분할을 사용하여 보완할 수 있을 것으로 기대한다.

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