• Interaction and multiscale mechanics
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• 제6권2호
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• pp.237-255
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• 2013

In this paper, a meshfree-enriched finite element method (ME-FEM) is introduced for the large deformation analysis of nonlinear path-dependent problems involving contact. In linear ME-FEM, the element formulation is established by introducing a meshfree convex approximation into the linear triangular element in 2D and linear tetrahedron element in 3D along with an enriched meshfree node. In nonlinear formulation, the area-weighted smoothing scheme for deformation gradient is then developed in conjunction with the meshfree-enriched element interpolation functions to yield a discrete divergence-free property at the integration points, which is essential to enhance the stress calculation in the stage of plastic deformation. A modified variational formulation using the smoothed deformation gradient is developed for path-dependent material analysis. In the industrial metal forming problems, the mortar contact algorithm is implemented in the explicit formulation. Since the meshfree-enriched element shape functions are constructed using the meshfree convex approximation, they pose the desired Kronecker-delta property at the element edge thus requires no special treatments in the enforcement of essential boundary condition as well as the contact conditions. As a result, this approach can be easily incorporated into a conventional displacement-based finite element code. Two elasto-plastic problems are studied and the numerical results indicated that ME-FEM is capable of delivering a volumetric locking-free and pressure oscillation-free solutions for the large deformation problems in metal forming analysis.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.1-10
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• 2003

비행선은 주익이 없고 미익에 비해 동체 효과가 큰 형상 특성으로 인해 정적으로 불안정한 특성을 지닌다. 따라서 동안정 특성 예측이 매우 중요하다. 본 연구에서는 강제진동 풍동시험을 통한 비행선의 동안정 특성을 확보하였다. 풍동시험은 미국 BAR사의 독일소재 시설인 BAR LAMP 시설을 사용하였으며, 16회의 정적시험과 26회의 강제진동시험을 수행하였다. 시험결과, 비행선의 동안정 특성은 받음각 뿐만 아니라 옆미끄럼각, 각속도 크기와 방향에 비선형적으로 변한다. 전반적으로 세 방향의 모멘트는 댐핑이 있는 것으로 나타났으며, 수직력과 측력, 교차성분은 불안정하게 나타났다. 조종면의 영향은 작은 것으로 나타났으나 옆미끄럼각의 영향은 완전히 비선형적으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.17-22
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• 2003

비행선은 주익이 없고 미익에 비해 동체 효과가 큰 형상으로 인해 정적으로 불안정한 특성을 지닌다. 따라서 동안정 특성 예측이 매우 중요하다. 본 연구에서는 강제진동 풍동시험을 통한 비행선의 동안정 특성 자료를 확보하였다. 풍동시험은 미국 BAR사의 독일소재 시설인 BAR LAMP 시설을 사용하였으며, 16회의 정적시험과 26회의 강제진동시험을 수행하였다. 시험결과, 비행선의 동안정 특성은 받음각 뿐만 아니라 옆미끄럼각, 각속도의 크기와 방향에 비선형적으로 변한다. 전반적으로 세 방향의 모멘트는 댐핑이 있는 것으로 나타났으며, 수직력과 측력, 교차성분은 불안정하게 나타났다. 조종면의 영향은 작은 것으로 나타났으나 옆미끄럼각의 영향은 완전히 비선형적으로 나타났다.

• 천문학회지
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• 제28권2호
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• pp.245-253
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• 1995

We have analyzed the time series of Ca II H,K and ${\lambda}8498$ line profiles taken for a sunspot (SPO 5007) with the Echelle spectrograph attached to Vacuum Tower Telescope at Sacramento Peak Solar Observatory. Each set of spectra was taken simultaneously for 20 minutes at a time interval of 30 seconds. A total of 40 photographic films for each line was scanned by a PDS at Korea Astronomy Observatory. The central peak intensity of Ca II H ($I_{max}$), the intensity measured at ${\Delta}{\lambda}=-0.1{\AA}$ from the line center of ${\lambda}8498(I_{{\lambda}8489})$, the radial velocity ($V_r$) and the Doppler width (${\Delta}{\lambda}_D$) estimated from Ca II H have been measured to study the dynamical behaviors of the sunspot chromosphere. Fourier analysis has been carried out for these measured quantities. Our main results are as follows: (1) We have confirmed the 3-minute oscillation being dominant throughout the umbra. The period of oscillations jumps from 180 sec in the umbra to 500 to 1000 sec in the penumbra. (2) The nonlinear character of the umbral oscillation is noted from the observed sawtooth shaped radial velocity fluctuations with amplitudes reaching up to $5{\sim}6\;km/sec$. (3) The spatial distribution of the maximum powers shows that the power of oscillations is stronger in the umbra than in the penumbra. (4) The spatial distributions of the time averaged < $I_{max}$ > and < $V_r$ > across the spot are found to be nearly axially symmetric, implying that the physical quantities derived from the line profiles of Ca II H and ${\lambda}8498$ are inherently associated with the geometry of the magnetic field distribution of the spot. (5) The central peaks of the CaII H emission core lead the upward motions of the umbral atmosphere by $90^{\circ}$, while no phase delay is found in intensities between $I_{max}$ and $I_{{\lambda}8498}$, suggesting that the umbral oscillation is of standing waves.

• 한국추진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.1-8
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• 2007

연소 안정화를 위해 로켓엔진 연소기에 장착될 수 있는 반파장 음향 공명기의 비선형 음향 감쇠 특성을 비선형 해석을 통해 조사하였다. 먼저, 공명기가 장착되지 않은 기본 연소실에 대해 넓은 범위의 진폭($80{\sim}150$ dB)을 갖는 음향 가진에 대한 연소실의 감쇠 거동을 조사한 결과, 진폭에 따라 연소실의 감쇠인자가 증가하며 125 dB 이상의 진폭에 대해서는 비선형 거동이 뚜렷이 나타남을 알았다. 반파장 공명기가 장착된 연소기에서의 계산 결과, 해당 공명기의 최적 동조조건은 진폭에 무관하였고, 높은 진폭의 압력파를 감쇠하는 기능은 유지되지만, 상대적으로 음향 공명기로서의 역할은 약화됨을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권2호통권42호
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• pp.71-80
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• 2005

유체자유수면의 동적거동을 합리적으로 예측하기 위해서는 비선형 특성을 보이는 자유수면의 동역학적 경계조건을 고려해야할 뿐만 아니라 시간에 따라 변화하는 자유수면의 위치변화에 따른 운동학적 경계조건을 고려하여야 한다. 이러한 문제는 대상구조물이 3차원이 될 경우 더욱 복잡해지므로 3차원 비선형 유체자유수면의 해석은 이론해의 도출이 어려우며 수치해석 방법을 이용하는 것이 효과적이다. 본 연구에서는 수치해석 안정성이 높고 3차원 문제에서도 하나의 변수로 유체거동을 모사할 수 있는 arbitrary Lagrangian-Eulerian approach 를 경계요소에 적용하여 효율적이며 안정적인 유체 대변형 해석기법을 개발하였다. 개발된 기법은 향후 자유수면의 비선형 효과를 고려한 유체-구조물 상호작용 해석에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권7호
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• pp.611-616
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• 2015

엘니뇨와 남방진동(엔소)은 변동 주기가 2-8년으로 넓게 걸쳐있으며 그 진폭과 주기 또한 천천히 변하는데 이런 특징을 각각 엔소 불규칙성과 엔소 변조라 한다. 이 연구는 비선형 대기 변동성을 나타나는 Lorenz-63 모형과 간단한 충전 진동자 모형을 결합함으로써 비선형 저차 기후모델을 개발하였다. 이 모델은 동태평양의 해수면 온도 변동의 중심주기, 넓은 주기성, 강도의 수십 년 변동 등과 같은 관측에서 보이는 엔소 특징을 잘 재현하였다. 이것은 대기 카오스 강제력이 엔소의 불규칙성과 변조를 이끌 수 있음을 보여준다. 덧붙여 모델은 서태평양 온난역의 대류활동이 강해지면 라니냐 발생 가능성이 높아지는 것을 제시하였다. 이 모델은 간단하면서도 적도 태평양의 대기-해양 비선형 상호작용을 잘 모사하고 있기에 향후 장기 기후변화 연구에 활동될 것으로 기대된다.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제4권4호
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• pp.291-311
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• 2011

To simulate the self excited torsional vibrations of rotating drill strings (DSs) in vertical bore-holes, the nonlinear wave models of homogeneous and sectional torsional pendulums are formulated. The stated problem is shown to be of singularly perturbed type because the coefficient appearing before the second derivative of the constitutive nonlinear differential equation is small. The diapasons ${\omega}_b\leq{\omega}\leq{\omega}_l$ of angular velocity ${\omega}$ of the DS rotation are found, where the torsional auto-oscillations (of limit cycles) of the DS bit are generated. The variation of the limit cycle states, i.e. birth (${\omega}={\omega}_b$), evolution (${\omega}_b&lt;{\omega}&lt;{\omega}_l$) and loss (${\omega}={\omega}_l$), with the increase in angular velocity ${\omega}$ is analyzed. It is observed that firstly, at birth state of bifurcation of the limit cycle, the auto-oscillation generated proceeds in the regime of fast and slow motions (multiscale motion) with very small amplitude and it has a relaxation mode with nearly discontinuous angular velocities of elastic twisting. The vibration amplitude increases as ${\omega}$ increases, and then it decreases as ${\omega}$ approaches ${\omega}_l$. Sectional drill strings are also considered, and the conditions of the solution at the point of the upper and lower section joints are deduced. Besides, the peculiarities of the auto-oscillations of the sectional DSs are discussed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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• pp.524-526
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• 1999

In the construction of successful fuzzy models and/or controllers for nonlinear systems, the identification of a good fuzzy inference system is an important yet difficult problem, which is traditionally accomplished by a time-consuming trial-and-error process. In this paper, we propose a systematic identification procedure for complex multi-input single-output nonlinear systems with DNA coding method. A DNA coding method is optimization algorithm based on biological DNA as conventional genetic algorithms(GAs) are. The strings in the DNA coding method are variable-length strings, while standard GAs work with a fixed-length coding scheme. the DNA coding method is well suited to learning because it allows a flexible representation of a fuzzy inference system. We also propose a new coding method fur applying the DNA coding method to the identification of fuzzy models. This coding scheme can effectively represent the zero-order Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model. To acquire optimal TS fuzzy model with higher accuracy and economical size, we use the DNA coding method to optimize the parameters and the number of fuzzy inference system. In order to demonstrate the superiority and efficiency of the proposed scheme, we finally show its application to a Duffing-forced oscillation system.

• 정보처리학회논문지B
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• 제8B권5호
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• pp.477-484
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• 2001

본 논문에서는 회귀용 support vector machine의 성능 개선을 위한 모멘텀과 kernel-adatron 기법이 조합형 학습알고리즘을 제안하였다. 제안된 학습알고리즘은 supper vector machine의 학습기법인 기술기상승법에 발생하는 최적해로의 수렴에 따란 발진을 억제하여 그수렴속도를 좀 더 개선시키는 모멘텀의 장점과 비선형 특징공간에서의 동작과 구현의 용이성을 갖는 kernel-adatorn 알고리즘의 장점을 그대로 살린 것이다. 제안된 알고리즘의 support vector machine을 1차원과 2차원 비선형 함수 회귀에 적용하여 시뮬레이션한 결과, 학습속도에 있어서 2차 프로그래밍과 기존의 kernel-adaton 알고리즘보다 더 우수하고, 회귀성능면에서도 우수한 성능이 있음을 확인하였다.