• 전자공학회논문지 IE
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• 제46권3호
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• pp.33-41
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• 2009

본 논문에서는 Limit-cycle 항법의 안정성을 분석하고 path follwer를 제안한다. Limit-cycle 항법은 2차 비선형 함수의 특징을 이용하며, 빠른 이동로봇의 움직임을 제어하기 위해 제안되어졌다. Limit-cycle의 수렴반경과 방향을 조절하여 충돌 없이 장애물을 회피하고, 목표점에 도달할 수 있다. 하지만 지금까지 Limit-cycle 항법의 안정성은 연구되어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 이러한 안정성을 분석하고, Limit-cycle 항법을 로봇축구에 적용하여, 시뮬레이션과 실제 실험에서 제안된 방법을 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.711-723
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• 2017

본 연구에서는 재형상 특성을 지닌 유기적 비행 어레이의 비행 제어 시스템 설계에 대한 내용을 제안하였다. 단일 덕티드팬의 결합과 분리를 기반으로 구성되는 유기적 비행어레이는 주어진 임무나 주변 상황에 대해 유기적으로 어레이 형상을 변화시킬 수 있는 장점을 가진다. 이와 더불어 덕티드팬 비행체 기반이기 때문에 호버링이 가능하여 실내 정찰, 통신 중계, 레이더 재밍과 같은 미션에 유용하게 사용 된다. 비행 어레이의 동역학모델링은 단일 덕티드팬 비행체의 동역학 모델을 기반으로 구성되며, 비선형 제어기법을 적용하기 위해 어파인 형태의 동역학 식에 대한 유도를 수행한다. 비행체 자세 제어를 위해 Backstepping 제어기법을 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 위치 제어 루프를 구현한다. 또한 수치 시뮬레이션을 통해 제안 된 제어기가 주어진 상황에서 충분한 성능을 보이는지를 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1385-1394
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• 1994

밀도효과(密度效果)를 고려한 물의 유동(流動)에 관한 3차원(次元) 수치모형(數値模型)을 수립하여, 정상수역(靜上水域)으로의 표면온배수(表面溫排水) 확산문제(擴散問題)를 해석하였다. 수립된 수치모형(數値模型)은 수심방향에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)에서 무차원화(無次元化)된 식들을 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)을 사용하여 계산시간의 효율성(效率性)을 도모하였다. 온배수확산(溫排水擴散) 수리실험결과(水理實驗結果)와의 비교를 통하여 모형의 신뢰성(信賴性)을 검토하였으며, 온배수(溫排水) 확산(擴散)(밀도류(密度流)) 계산시 연직확산계수(鉛直擴散係數)와 성층효과(成層效果)를 고려하기 위해 사용되는 안정함수(安定函數)의 여러 형태에 대한 계산결과를 비교하였다. 수립된 모형은 수리실험자료(水理實驗資料)와 일치하는 양호한 계산결과를 보였다. 온배수 확산 모의시 연직(鉛直) 확산계수(擴散係數)의 공간적(空間的) 분포(分布)를 고려해야함을 확인할 수 있었으며, 표면온배수 확산을 정확히 모의하기 위해서는 기존에 널리 사용되는 안정함수(安定函數)가 수정될 필요가 있었다.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.401-407
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• 2016

이온성 고분자 복합물인 IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)는 얇고 유연한 고분자 필름의 양면에 백금소재의 전극층이 도금된 형태로 구성되어 있다. IPMC는 외부 물리적 자극에 대응하여 전기적 에너지를 발생시키는 특성을 가지고 있기 때문에 주변환경에서 발생하는 진동으로부터 에너지를 획득하는데 응용될 수 있어 신재생에너지 획득 소자로 큰 잠재력을 가지고 있다. 그러나 실용적인 에너지 획득을 위해서는 큰 면적의 IPMC 집적 기술이 필요하다. 본 논문에서는 IPMC의 면적 증가에 따른 출력 전압의 특성 변화에 대한 연구를 수행하기 위하여 다른 면적의 IPMC 샘플들이 사용되었다. 또한 IPMC에서 발생하는 전압과 오프셋 현상을 시뮬레이션 할 수 있는 회로 모델을 사용하여 출력 전압의 추정에 사용하였다. 본 논문에서 제안된 회로 모델이 면적 변화에 따른 출력 전압을 비교적 잘 추정함이 검증되었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권3호
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• pp.349-365
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• 2020

Since the peak seismic response of a base-isolated building strongly depends on the characteristics of the imposed seismic ground motion, the behavior of a base-isolated building under different seismic ground motions is studied, in order to better assess their effects on its peak seismic response. Specifically, the behavior of a typical steel building is examined as base-isolated with elastomeric bearings, while the effect of near-fault ground motions is studied by imposing 7 pairs of near- and 7 pairs of far-fault seismic records, from the same 7 earthquake events, to the building, under 3 different loading combinations, through three-dimensional (3D) nonlinear dynamic analyses, conducted with SAP2000. The results indicate that near-fault seismic components are more likely to increase the building's peak seismic response than the corresponding far-fault components. Furthermore, the direction of the imposed earthquake excitations is also varied by rotating the imposed pairs of seismic records from 0◦ to 360◦, with respect to the major construction axes. It is observed that the peak seismic responses along the critical incident angles, which in general differ from the major horizontal construction axes of the building, are significantly higher. Moreover, the influence of 5% and 10% accidental mass eccentricities is also studied, revealing that when considering accidental mass eccentricities the peak relative displacements of the base isolated building at the isolation level are substantially increased, while the peak floor accelerations and interstory drifts of its superstructure are only slightly affected.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권5호
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• pp.679-698
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• 2020

In this paper, the meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) method is developed for dynamic analysis of non-symmetric nanocomposite cylindrical shell equations of elastic wave motion with nonlinear grading patterns under shock loading. The mechanical properties of the nanocomposite cylinder are obtained based on a micro-mechanical model. In this study, four kinds of grading patterns are assumed for carbon nanotube mechanical properties. The displacements can be approximated using shape function so, the multiquadrics (MQ) Radial Basis Functions (RBF) are used as the shape function. In order to discretize the derived equations in time domains, the Newmark time approximation scheme with suitable time step is used. To demonstrate the accuracy of the present method for dynamic analysis, at the first a problem verifies with analytical solution and then the present method compares with the finite element method (FEM), finally, the present method verifies by using the element free Galerkin (EFG) method. The comparison shows the high capacity and accuracy of the present method in the dynamic analysis of cylindrical shells. The capability of the present method to dynamic analysis of non-symmetric nanocomposite cylindrical shell is demonstrated by dynamic analysis of the cylinder with different kinds of grading patterns and angle of nanocomposite reinforcements. The present method shows high accuracy, efficiency and capability to dynamic analysis of non-symmetric nanocomposite cylindrical shell, which it furnishes a ground for a more flexible design.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권5호
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• pp.527-542
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• 2020

In traditional eccentrically braced steel frames, damages and plastic deformations are limited to the links and the main structure members are required tremendous sizes to ensure elasticity with no damage based on the force-based seismic design method, this limits the practical application of the structure. The high strength steel frames with eccentric braces refer to Q345 (the nominal yield strength is 345 MPa) steel used for links, and Q460 steel utilized for columns and beams in the eccentrically brace steel frames, the application of high strength steels not only brings out better economy and higher strength, but also wider application prospects in seismic fortification zone. Here, the structures with four type eccentric braces are chosen, including K-type, Y-type, D-type and V-type. These four types EBFs have various performances, such as stiffness, bearing capacity, ductility and failure mode. To evaluate the seismic behavior of the high strength steel frames with variable eccentric braces within the similar performance objectives, four types EBFs with 4-storey, 8-storey, 12-storey and 16-storey were designed by performance-based seismic design method. The nonlinear static behavior by pushover analysis and dynamic performance by time history analysis in the SAP2000 software was applied. A total of 11 ground motion records are adopted in the time history analysis. Ground motions representing three seismic hazards: first, elastic behavior in low earthquake hazard level for immediate occupancy, second, inelastic behavior of links in moderate earthquake hazard level for rapid repair, and third, inelastic behavior of the whole structure in very high earthquake hazard level for collapse prevention. The analyses results indicated that all structures have similar failure mode and seismic performance.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.11-18
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• 2011

원자력발전소(이하, 원전)에 설치되는 안전관련 전기기기들의 합리적인 내진검증을 위해서는 사전에 정확한 동특성분석이 필요하다. 이 연구에서는 원전에 설치되는 전기기기 캐비닛 구조를 대상으로 입력 진동의 수준에 따른 모드특성의 변화를 평가하였다. 이를 위해, 실제 전기기기 캐비닛을 시편으로 선정하고 가진 시험기를 이용하여 입력진동에너지의 크기를 변화시켜 가면서 진동시험을 수행하였다. 시험은 캐비닛의 문짝을 부착한 경우와 탈거한 경우로 구분하여 수행하였다. 진동시험을 통하여 계측된 시편의 가속도응답신호와 입력운동신호로부터 진동의 크기에 따라 진동수응답함수를 작성하였다. 다항식회귀분석기법을 이용한 모드분석기법으로 시편의 진동수응답함수를 분석하여 모드특성을 추출하고, 진동수준에 따른 시편의 동특성 변화를 검토하였다. 연구결과, 대상 기기는 입력진동의 크기가 증가할수록 모드진동수와 모드감쇠비가 비선형적으로 변화하는 것을 확인하였다. 문짝이 부착된 경우에는 문짝이 탈거된 경우에 비하여 캐비닛의 모드감쇠가 증가한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권4호
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• pp.453-464
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• 2018

In this paper, an efficient higher-order shear deformation theory is presented to analyze thermomechanical bending of temperature-dependent functionally graded (FG) plates resting on an elastic foundation. Further simplifying supposition are made to the conventional HSDT so that the number of unknowns is reduced, significantly facilitating engineering analysis. These theory account for hyperbolic distributions of the transverse shear strains and satisfy the zero traction boundary conditions on the surfaces of the plate without using shear correction factors. Power law material properties and linear steady-state thermal loads are assumed to be graded along the thickness. Nonlinear thermal conditions are imposed at the upper and lower surface for simply supported FG plates. Equations of motion are derived from the principle of virtual displacements. Analytical solutions for the thermomechanical bending analysis are obtained based on Fourier series that satisfy the boundary conditions (Navier's method). Non-dimensional results are compared for temperature-dependent FG plates and validated with those of other shear deformation theories. Numerical investigation is conducted to show the effect of material composition, plate geometry, and temperature field on the thermomechanical bending characteristics. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the thermomechanical bending responses of temperature-dependent FG plates.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권4_1호
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• pp.137-150
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• 1992

가변흘수(可變吃水)를 갖는 힌지형(型) 조파기(造波機)에 의한 조파현상(造波現像)을 다룬 2차해(次解)가 제시(提示)되었다. 피스톤형(型) 조파기(造波機)의 경우도 무한흘수(無限吃水)를 갖는 힌지형(型) 조파기(造波機)의 경우로서 함께 취급되었다. 2차해는 평면조파판(平面造波板)에 의해 생성(生成)되는 파(波)가 서로 다른 파속(波速)을 갖는 스토우크스 2차파(次波)와 2차자유진행파(次自由進行波)로 구성(構成)됨을 보여준다. 2차(次) 자유진행파(自由進行波)의 진폭(振幅)은 천해영역(淺海領域)에서 상대적으로 크고, 심해영역(深海領域)에서는 스토우크파(波) 진폭(振幅)의 10% 이내로 감소(減少)한다. 깊은 흘수(吃水)를 갖는 (수로(水路)바닥 가까이 힌지점(点)에 있는) 조파기(造波機)일수록 천해(淺海)와 중간수심(中間水深) 영역(領域)에서 진폭(振幅)이 작은 자유진행파(自由進行波)를 생성(生成)하나, 심해역(深海域)에서는 그와 반대의 현상(現像)을 보인다.