• Advances in nano research
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• 제15권3호
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• pp.215-224
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• 2023

Nonlinearity plays an important role in control systems and the application of design. For this reason, in addition to linear vibrations, nonlinear vibrations of the stepped nanobeam are also discussed in this manuscript. This study investigated the vibrations of stepped nanobeams according to Eringen's nonlocal elasticity theory. Eringen's nonlocal elasticity theory was used to capture the nanoscale effect. The nanoscale stepped Euler Bernoulli beam is considered. The equations of motion representing the motion of the beam are found by Hamilton's principle. The equations were subjected to nondimensionalization to make them independent of the dimensions and physical structure of the material. The equations of motion were found using the multi-time scale method, which is one of the approximate solution methods, perturbation methods. The first section of the series obtained from the perturbation solution represents a linear problem. The linear problem's natural frequencies are found for the simple-simple boundary condition. The second-order part of the perturbation solution is the nonlinear terms and is used as corrections to the linear problem. The system's amplitude and phase modulation equations are found in the results part of the problem. Nonlinear frequency-amplitude, and external frequency-amplitude relationships are discussed. The location of the step, the radius ratios of the steps, and the changes of the small-scale parameter of the theory were investigated and their effects on nonlinear vibrations under simple-simple boundary conditions were observed by making comparisons. The results are presented via tables and graphs. The current beam model can assist in designing and fabricating integrated such as nano-sensors and nano-actuators.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권2호
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• pp.371-381
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• 2017

국내에서 부동산 경매 낙찰가율 데이터를 활용한 Chaos 분석 연구는 전무하다. 부동산 경매분야의 데이터가 충분히 누적됨에 따라 부동산 경매 낙찰가율 시계열 분석의 의미가 커지게 되었다. 본 연구에서는 Hurst 지수, 상관차원, maximum Lyapunov 지수, 이 3가지 Chaos 분석기법을 활용하여 낙찰가율의 비선형 결정론적 동역학계적 특성을 확인하고, Chaos 분석을 통하여 얻은 결과와 실무 데이터를 비교하여, 함의를 도출한다. 높은 Hurst 지수에 따르는 추세와, maximum Lyapunov 지수의 측정을 통한 지속성, 그리고 상관차원 분석의 결과에 따라 time lag가 개시결정일에서 낙찰일, 배당요구종기일에서 낙찰일까지와 일치하는 점으로부터, Chaos 분석이 낙찰가율의 움직임을 예측하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.499-511
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• 2015

The creep property of salt rock significantly influences the long-term stability of the salt rock underground storage. Triaxial creep tests were performed to investigate the creep behavior of salt rock. The test results indicate that the creep of salt rock has a nonlinear characteristic, which is related to stress level and creep time. The higher the stress level, the longer the creep time, the more obvious the nonlinear characteristic will be. The elastic modulus of salt rock decreases with the prolonged creep time, which shows that the creep damage is produced for the gradual expansion of internal cracks, defects, etc., causing degradation of mechanical properties; meanwhile, the creep rate of salt rock also decreases with the prolonged creep time in the primary creep stage, which indicates that the mechanical properties of salt rock are hardened and strengthened. That is to say, damage and hardening exist simultaneously during the creep of salt rock. Both the damage effect and the hardening effect are considered, an improved Maxwell creep model is proposed by connecting an elastic body softened over time with a viscosity body hardened over time in series, and the creep equation of which is deduced. Creep test data of salt rock are used to evaluate the reasonability and applicability of the improved Maxwell model. The fitting curves are in excellent agreement with the creep test data, and compared with the classical Burgers model, the improved Maxwell model is able to precisely predict the long-term creep deformation of salt rock, illustrating our model can perfectly describe the creep property of salt rock.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권3호
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• pp.259-273
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• 2023

Real-time hybrid simulation (RTHS) is an effective experimental technique for structural dynamic assessment. However, time delay causes displacement de-synchronization at the interface between the numerical and physical substructures, negatively affecting the accuracy and stability of RTHS. To this end, the authors have proposed a model-based adaptive control strategy with a Kalman filter (MAC-KF). In the proposed method, the time delay is mainly mitigated by a parameterized feedforward controller, which is designed using the discrete inverse model of the control plant and adjusted using the KF based on the displacement command and measurement. A feedback controller is employed to improve the robustness of the controller. The objective of this study is to further validate the power of dealing with a nonlinear control plant and to investigate the potential challenges of the proposed method through actual experiments. In particular, the effect of the order of the feedforward controller on tracking performance was numerically investigated using a nonlinear control plant; a series of actual RTHS of a frame structure equipped with a magnetorheological damper was performed using the proposed method. The findings reveal significant improvement in tracking accuracy, demonstrating that the proposed method effectively suppresses the time delay in RTHS. In addition, the parameters of the control plant are timely updated, indicating that it is feasible to estimate the control plant parameter by KF. The order of the feedforward controller has a limited effect on the control performance of the MAC-KF method, and the feedback controller is beneficial to promote the accuracy of RTHS.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권spc1호
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• pp.1083-1093
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• 2021

물 사용량 예측은 최적의 용수 공급 운영 방안을 수립하고 전력 소비량 절감을 위하여 꼭 필요한 과정이라고 할 수 있다. 그러나 수용가 단위의 물 사용량은 용도, 사용자의 패턴, 날씨 등의 다양한 요인으로 인해 변화하는 비선형적 특성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 비선형적인 수용가 단위의 물 사용량을 예측하기 위하여 다양한 기법들을 연계한 KWD 프레임워크를 제안하고자 하였다. 즉, 먼저 개별 수용가 마다 용도에 따른 유사한 패턴을 파악하기 위해 K-means (K) 군집분석을 수행하였고, 잡음성분을 제거함으로써 핵심적인 주기패턴을 파악하기 위해 Wavelet (W) 방법을 적용하였다. 또한 비선형적 특성을 학습시키기 위해 Deep learning (D) 알고리즘을 적용하였다. 그리고 기존의 선형 시계열 모형인 ARMA 모형과 비교하여 KWD 프레임워크의 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 모형의 상관성은 92%, ARMA 모형은 약 39%로 KWD 프레임워크가 2배 이상의 성능을 가지는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법을 활용할 경우 정확한 물 사용량 예측이 가능해질 것이며, 상황에 따른 최적의 공급 방안을 수립할 수 있을 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.43-53
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• 1993

부유체 강제동요문제를 수치해석하는 데에는 두가지 어려움이 따른다. 첫째는 교차점주위의 급격한 유동이고 둘째는 무한원방처리이다. 본 논문에서는 무한원방처리에 주안점을 두어, 자유표면의 Taylor 전개 및 F.F.T. 적용으로 계산시간을 단축시켜 수치해석하였다. 즉 Green 정리를 이용하여 해를 표현한 후, 축차방법에 의하여 해를 구한다. 축차단계에서는 계산식을 자유표면 기울기에 대하여 Taylor 전개하여 Convolution 형태로 변형한 후 F.F.T. 를 적용함으로써 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지할 수 있었다. 수치검증을 위하여 부유체 선형문제와 압력장의 비선형 문제를 수치해석하여 비교하였고, 이를 확장하여 부유체의 강제동요문제를 수치해석하였는데, 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지하면서 수치해석할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.173-182
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• 2021

수자원의 보전과 관리를 위해서는 갈수시의 유량감쇄 특성을 파악하는 것이 중요한 과제 중에 하나이다. 감쇄특성을 하천 유량자료를 이용하여 표현하기 위해서 여러 복잡한 특성을 고려하여야 하므로, 편의성을 위하여 선형 감쇄분석이 주로 적용되어 왔다. 그러나, 최근의 연구에서 제시된 지하수 유출과 비피압대수층의 저장능력의 비선형성을 고려하면, 비선형 감쇄모형의 적용성이 더 높다고 할 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 유출자료를 이용하여 지하수의 증발손실, 저류 및 재함양과 같은 비선형 특성을 고찰하는 데 있다. 한강의 상류인 평창강 유역의 유출자료를 이용하여 분석을 수행하였으며, 지하수 수지를 구성하는 주요한 요소인 지하수 유출, 증발손실, 저류, 재함양에 대해서 고찰하고 정량화하였다. 연구결과에 따라서, 식생에 의한 지하수 손실이 감쇄곡선을 편향시키는 것으로 나타났다. 또한, 계절적 강우와 잠재증발산 경향을 감쇄분석에 적용하여 월별 증발산 손실과 지하수 함양량을 정량화하여 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.401-406
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• 2004

In this paper, a new time-domain adaptive predistortion scheme is proposed to compensate for the nonlinearity of high power amplifiers (HPA) in OFDM systems. A complex Wiener-Hammerstein model (WHM) is adopted to describe the input-output relationship of unknown HPA with linear dynamics, and a power series model with memory (PSMWM) is used to approximate the HPA expressed by WHM. By using the PSMWM, the compensation input to HPA is calculated in a real-time manner so that the linearization from the predistorter input to the HPA output can be attained even if the nonlinear input-output relation of HPA is uncertain and changeable. In numerical example, the effectiveness of the proposed method is confirmed and compared with the identification method based on PSMWM.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-9
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• 1985

본 논문에서는 해저석유개발에 사용되는 고정해양구조물의 불규칙파랑하중에 대한 해적기법으로 주파수영역해법과 시간영역해법에 대하여 연구하였다. 주파수영역해법에서는 파동의 비선형 점성저항력을 선형화한 후 파고스펙트럼으로부터 구조물의 응답스펙트럼을 구하였으며, 시간영역해법에서는 불규칙파의 유동속도와 가속도의 시계열을 파고스펙트럼으로부터 Monte Carlo 기법으로 시뮬레이션한 후 이를 이용하여 구조물의 거동을 해석하였다. 수심이 다른 지점에 설치된 2개의 구조물을 예로 택하여, 여러 가지 파고조건에 대한 구조물의 예상최대변위를 구한 후, 두 해법에 의한 결과를 비교분석하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권7호
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• pp.781-787
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• 2005

The correlation dimension can provide some intrinsic Information of an underlying dynamic system by reconstructing measured nonlinear time series. The vibration signals measured from a rotor with different clearance sizes between shaft and bushing were analyzed using the correlation dimension. The results showed that the correlation dimension can identify the size of the clearance of a rotor and the lubricating condition, which can not be analyzed by frequency spectrum or wavelet. The magnitude of the correlation dimension became smaller as the clearance larger and as the lubrication condition better.