• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.317-325
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• 2016

이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권8호통권197호
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• pp.122-129
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• 2007

To evaluate the effect of artificial disc implantation and fusion on the biomechanics of adjacent motion segment, a nonlinear three-dimensional finite element model of whole lumbar spine (L1-S1) was developed. Biomechanical analysis was performed for two different types of artificial disc, ProDisc and SB $Charit{\acute{e}}$ III model, inserted at L4-L5 level and these results were also compared with fusion case. Angular motion of vertebral body, forces on the spinal ligaments and facet joint under sagittal plane loading with a compressive preload of 150 N at a nonlinear three-dimensional finite element model of Ll-S1 were compared. The implant did not significantly alter the kinematics of the motion segment adjacent to the instrumented level. However, $Charit{\acute{e}}$ III model tend to decrease its motion on the adjacent levels, especially in extension motion. Contrast to motion and ligament force changes, facet contact forces were increased in the adjacent levels as well as implanted level for constrained instantaneous center of rotation model, i.e. ProDisc model.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.55-61
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• 2003

계류된 선박의 시뮬레이션을 위해 조종방정식을 사용하였고, 파 중의 선박에 가해지는 파강제력은 3차원 특이점 분포법에서 얻어진 주파수 전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였다. 운동을 유발하는 입사파의 주기와 동일한 선형 파강제력과 성분파 주파수의 차이에 기인하는 장주기 표류력을 외력항에 고려하였다. 규칙파와 불규칙 중에서의 선박의 거동을 비교하여 계류 중 선박에 발생할 수 있는 SLEW MOTION에 불규칙파 및 비선형 파강제력이 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.92-100
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• 2002

본 연구에서는 천음속 미소교란 방정식을 이용하여 조종면의 강제 조화 운동을 고려한 전기체 형상에 대하여 천음속/초음속 비선형 플러터 특성을 파악할 수 있는 정밀 해석 시스템을 개발하였다. 본 시스템에는 충격파의 비선형 특성을 고려하기 위해 전산구조동역학, 유한요소해석 및 전산유체역학 기법을 동시에 연계하여 적용하는 연계시간 적분법을 도입하였다. 복잡한 전기체 형상에 대한 효과적인 격자생성을 위해 자체 자동격자 생성프로그램이 개발되었다. 천음속과 초음속 속도 영역에서 전기체 항공기에 대한 정적/동적 공탄성 특성을 고찰하였으며, 시간 영역에서 조종면 강제 조화운동에 대한 플러터 비행시험 시뮬레이션 결과들을 제시하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.12-16
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• 2009

In this study, the wave profiles and kinematics of highly nonlinear waves at various water depths were calculated using a 2D fully nonlinear Numerical Wave Tank (NWT). The NWT was developed based on the Boundary Element Method (BEM) with the potential theory and the mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) time marching scheme by 4th-order Runge-Kutta time integration. The spatial variation of intermediate-depth waves along the direction of wave propagation was caused by the unintended generation of 2nd-order free waves, which were originally investigated both theoretically and experimentally by Goda (1998). These free waves were induced by the mismatch between the linear motion of wave maker and nonlinear displacement of water particles adjacent to the maker. When the 2nd-order wave maker motion was applied, the spatial modulation of the waves caused by the free waves was not observed. The respective magnitudes of the nonlinear wave components for various water depths were compared. It was found that the high-order wave components greatly increase as the water depth decreases. The wave kinematics at various locations were calculated and compared with the linear and the Stokes 2nd-order theories.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권4호
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• pp.367-380
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• 2024

Investigations has shown that the correct estimation of the effective amplification period is as important as the amplification value itself. It gets more important in 2D basins. This study presents a quantitative coefficient for consideration of the nonlinearity effect in terms of amplification value and the shift in its period which is missing or ineffectively considered in the previous studies. To attain this goal, by the application of a time domain fully nonlinear method, the deviation of the more common equivalent linear results from the basin nonlinear behavior under strong ground motions is investigated quantitatively. Also, despite the increase in the damping ratio, the possibility of the increase in the amplification due to the increase in motion strength is shown. To make the results useful in engineering practice, by introducing nonlinearity ratio, the effect of the nonlinearity is quantitatively estimated for two soft and stiff clayey basins with three different depths under a set of motions scaled to two target spectrum. Results show that at the 100 m depth soft clayey basin, while the nonlinearity ratio shows a 35% deviation at the basin edge part under DD1 motion level, its effect moves to the central part with 20% effect under DD3 motion level. By the increase in depth to 150 m, the results show a decrease in the overall effect of the nonlinear behavior for both clay types. At this depth, the nonlinearity ratio gives a 30% and 17% difference on a limited distance from outcrop at the soft clayey basin under DD1 and DD3 motion levels, respectively. At the 30 m depth basins, the nonlinearity ratio shows up to 25% difference for different cases. The presented ratio would be introduced as nonlinearity coefficients for consideration of the nonlinearity effects in the codes. The presented quantitative margins will help the designer to have a better understanding of the amplification period change because of nonlinearity over 2D basin surface.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.71-82
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• 1999

비선형 동역학계의 불규칙한 운동은 그 계가 가지는 고유한 특성에 의해 생기는 현상으로써 때로는 예측할 수 없는 큰 운동이 발생한다. 해상 운행중인 선박의 경우 이러한 예측치 못한 큰 운동으로 인해 전복이 일어나기도 하므로, 비선형 선박 안전성 확보라는 관점에서 중요하게 다루어져야 한다. 본 연구에서는, 첫째로 임의의 구간 안에 있는 모든 초기 조건에 대해 선박 운동의 안정성을 파악하여 안정과 불안정으로 영역 구분을 시켜 주는 흡인 영역(basins of attraction)을 외력변화에 따라 그려 봄으로써 선박 운동에 대한 안정 영역의 정성적인 변화 과정을 파악하고자 하였다. 둘째로 전복이 일어나지 않는 안정 영역상을 초기 조건으로 한 선박 운동이 최종적으로 어떤 운동이 되는지 알아 보았다. 마지막으로 외력 변화에 따른 비선형 선박 운동 중 혼돈적 현상이 일어나는 운동에 대해서는 이를 상세히 분석하고자 과도상태가 지난 운동의 주기적 변화를 외력 변화에 따라 살펴보는 분기도(bifurcation diagram)를 이용하여 연구해 보았다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권5호
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• pp.555-570
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• 2010

Shallow fixed arches have a nonlinear primary equilibrium path with limit points and an unstable postbuckling equilibrium path, and they may also have bifurcation points at which equilibrium bifurcates from the nonlinear primary path to an unstable secondary equilibrium path. When a shallow fixed arch is subjected to a central step load, the load imparts kinetic energy to the arch and causes the arch to oscillate. When the load is sufficiently large, the oscillation of the arch may reach its unstable equilibrium path and the arch experiences an escaping-motion type of dynamic buckling. Nonlinear dynamic buckling of a two degree-of-freedom arch model is used to establish energy criteria for dynamic buckling of the conservative systems that have unstable primary and/or secondary equilibrium paths and then the energy criteria are applied to the dynamic buckling analysis of shallow fixed arches. The energy approach allows the dynamic buckling load to be determined without needing to solve the equations of motion.

• Steel and Composite Structures
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• 제11권5호
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• pp.403-421
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• 2011

In the present manuscript, geometrically nonlinear free vibration analysis of thin laminated plates resting on non-linear elastic foundations is investigated. Winkler-Pasternak type foundation model is used. Governing equations of motions are obtained using the von Karman type nonlinear theory. The method of discrete singular convolution is used to obtain the discretised equations of motion of plates. The effects of plate geometry, boundary conditions, material properties and foundation parameters on nonlinear vibration behavior of plates are presented.

• Journal of Power Electronics
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• 제3권3호
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• pp.197-204
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• 2003

An improved nonlinear speed control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented A quasi-linearized and decoupled model including the influence of parameter variations and speed measurement error on the nonlinear speed control of a PMSM is derived Using this model, to overcome the drawbacks of conventional nonlinear control scheme, the improved nonlinear control scheme which employs time delay control (TDC) scheme is proposed. To show the validity of the proposed control scheme, simulation studies are carried out and compared with the conventional control scheme.