• Wind and Structures
• /
• 제32권4호
• /
• pp.341-354
• /
• 2021

Articulated towers are one of the class of compliant offshore structures that freely oscillates with wind and waves, as they are designed to have low natural frequency than ocean waves. The present study deals with the dynamic response of a double-pendulum articulated tower under hydrodynamic and aerodynamic loads. The wind field is simulated by two approaches, namely, single-point and multiple-point. Nonlinearities such as instantaneous tower orientation, variable added mass, fluctuating buoyancy, and geometrical nonlinearities are duly considered in the analysis. Hamilton's principle is used to derive the nonlinear equations of motion (EOM). The EOM is solved in the time domain by using the Wilson-θ method. The maximum, minimum, mean, and standard deviation and salient power spectral density functions (PSDF) of deck displacement, bending moment, and central hinge shear are drawn for high and moderate sea states. The outcome of the analyses shows that tower response under multiple-point wind-field simulation results in lower responses when compared to that of single-point simulation.

• Korean Journal of Mathematics
• /
• 제23권4호
• /
• pp.591-600
• /
• 2015

By linking theorem, we prove the existence of nontrivial solutions for the elliptic system with jumping nonlinearity and growth nonlinearity and Dirichlet boundary condition.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1998년도 추계학술발표회요약집
• /
• pp.373-373
• /
• 1998

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 1990

본 연구에서는 일반적인 셸 요소에 대해 von Mises의 항복조건에 입각한 탄소 성 구성방정식과 total Lagrangian식을 바탕으로한 비선형 해석이론에 Lagrange Mult- iplier식을 이용한 구속조건(constraints)을 도입하여, 중첩된 비선형 구조물이 갖고 있는 제반 비선형성을 고려할 수 있도록 수식화하였으며, 이를 엄밀해를 구할 수 있는 두개의 외팔보가 중첩된 경우에 적용하여 엄밀해와 비교하였으며, 또한 실제적으로 국 산 핵연료 집합체에 사용되는 각 홀드다운 스프링 집합체에 대한 특성 해석을 수행하 여 그 결과를 실험치와 비교하여 그 비교치가 근사함을 보임으로써 본 방법의 신뢰성 과 효용성을 보였다.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제5권5호
• /
• pp.499-526
• /
• 2013

Seismic isolation is an effective method for the protection of buildings and their contents during strong earthquakes. This research work aims to assess the appropriateness of the linear and nonlinear models that can be used in the analysis of typical low-rise base isolated steel buildings, taking into account the inherent nonlinearities of the isolation system as well as the potential nonlinearities of the superstructure in case of strong ground motions. The accuracy of the linearization of the isolator properties according to Eurocode 8 is evaluated comparatively with the corresponding response that can be obtained through the nonlinear hysteretic Bouc-Wen constitutive model. The suitability of the linearized model in the determination of the size of the required seismic gap is assessed, under various earthquake intensities, considering relevant methods that are provided by building codes. Furthermore, the validity of the common assumption of elastic behavior for the superstructure is explored and the alteration of the structural response due to the inelastic deformations of the superstructure as a consequence of potential collision to the restraining moat wall is studied. The usage of a nonlinear model for the isolation system is found to be necessary in order to achieve a sufficiently accurate assessment of the structural response and a reliable estimation of the required width of the provided seismic gap. Moreover, the simulations reveal that the superstructure's inelasticity should be taken into account, especially if the response of the structure under high magnitude earthquakes is investigated. The consideration of the inelasticity of the superstructure is also recommended in studies of structural collision of seismically isolated structures to the surrounding moat wall, since it affects the response.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제27권4호
• /
• pp.477-499
• /
• 2007

The main purpose of this paper is to investigate the ultimate behavior of steel cable-stayed bridges with design variables and compare the validity and applicability of computational methods for evaluating ultimate load capacity of cable-stayed bridges. The methods considered in this paper are elastic buckling analysis, inelastic buckling analysis and nonlinear elasto-plastic analysis. Elastic buckling analysis uses a numerical eigenvalue calculation without considering geometric nonlinearities of cable-stayed bridges and the inelastic material behavior of main components. Inelastic buckling analysis uses an iterative eigenvalue calculation to consider inelastic material behavior, but cannot consider geometric nonlinearities of cable-stayed bridges. The tangent modulus concept with the column strength curve prescribed in AASHTO LRFD is used to consider inelastic buckling behavior. Detailed procedures of inelastic buckling analysis are presented and corresponding computer codes were developed. In contrast, nonlinear elasto-plastic analysis uses an incremental-iterative method and can consider both geometric nonlinearities and inelastic material behavior of a cable-stayed bridge. Proprietary software ABAQUS are used and user-subroutines are newly written to update equivalent modulus of cables to consider geometric nonlinearity due to cable sags at each increment step. Ultimate load capacities with the three analyses are evaluated for numerical models of cable-stayed bridges that have center spans of 600 m, 900 m and 1200 m with different girder depths and live load cases. The results show that inelastic buckling analysis is an effective approximation method, as a simple and fast alternative, to obtain ultimate load capacity of long span cable-stayed bridges, whereas elastic buckling analysis greatly overestimates the overall stability of cable-stayed bridges.

• 대한수학회지
• /
• 제57권3호
• /
• pp.747-775
• /
• 2020

In this work we investigate the nonlocal elliptic equation with critical Hardy-Sobolev exponents as follows, $$(P)\;\{(-{\Delta}_p)^su={\lambda}{\mid}u{\mid}^{q-2}u+{\frac{{\mid}u{\mid}^{p{^*_s}(t)-2}u}{{\mid}x{\mid}^t}}{\hspace{10}}in\;{\Omega},\\u=0{\hspace{217}}in\;{\mathbb{R}}^N{\backslash}{\Omega},$$ where Ω ⊂ ℝ^N is an open bounded domain with Lipschitz boundary, 0 < s < 1, λ > 0 is a parameter, 0 < t < sp < N, 1 < q < p < p^∗_s where $p^*_s={\frac{N_p}{N-sp}}$, $p^*_s(t)={\frac{p(N-t)}{N-sp}}$, are the fractional critical Sobolev and Hardy-Sobolev exponents respectively. The fractional p-laplacian (-∆_p)^su with s ∈ (0, 1) is the nonlinear nonlocal operator defined on smooth functions by $\displaystyle(-{\Delta}_p)^su(x)=2{\lim_{{\epsilon}{\searrow}0}}\int{_{{\mathbb{R}}^N{\backslash}{B_{\epsilon}}}}\;\frac{{\mid}u(x)-u(y){\mid}^{p-2}(u(x)-u(y))}{{\mid}x-y{\mid}^{N+ps}}dy$, x ∈ ℝ^N. The main goal of this work is to show how the usual variational methods and some analysis techniques can be extended to deal with nonlocal problems involving Sobolev and Hardy nonlinearities. We also prove that for some α ∈ (0, 1), the weak solution to the problem (P) is in C^1,α(${\bar{\Omega}}$).

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.151-158
• /
• 2003

심장혈관 신호에 있어서 단기간의 beat-to-beat 변이(variability)에 대한 여러 연구에서 선형 분석기법들이 사용되었다. 그러나 단기간 beat-to-beat 변이에 대해 선형기법 사용의 타당성에 대한 연구나 선형과 비선형 특성을 비교한 연구는 수행되지 않았다. 본 논문의 목적은 단기간 beat-to-beat 변이의 비선형성 특성을 조사함으로써 선형기법 사용의 적절함을 증명하고자 한다. 이를 위해 선형 ARMA와 비선형 신경망(NN) 모델을 사용하여 예측을 수행하였는데, 과거의 순시 심박(HR)과 평균 혈압(BP)으로부터 현재의 심박과 혈압 예측을 상호 비교하였다. 이러한 예측모델을 평가하기 위해 MIMIC 데이터베이스로부터 HR와 BP 시계열을 사용하였다. 실험결과에 의하면 신경망에 의한 비선형성은 단기간 beat-to-beat 변이를 생성하는 시스템 동특성을 나타내는데 의미있는 역할을 하지 못하였으며, 이 사실은 ARMA 선형 분석기법이 이러한 시스템 동특성을 나타내는데 적절함을 보여주고 있다

• 콘크리트학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.223-234
• /
• 1996

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근 및 프리스트레스트 콘크리트 슬래브의 비선형거동, 즉 탄성, 비탄성, 극한영역에 이르기까지의 모든 하중이력에 대한 응력-변형도 관계와 균열의 진행 및 철근 및 텐던과 콘트리트의 응력과 변형도 등을 정확히 해석할 수 잇는 해석법의 제시를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 본 연구에서는 재료적 및 기하학적 비선형성을 고려하였다. 기하학적 비선형성은 Von Karman의 가정에 기본을 둔 total Lagrangian formulation에 의해 고려하였으며 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 중에 있는 철근 및 텐던모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였으며, 철근 및 텐던에 대해서는 1축 응력상태로 가정하여 등가의 분산분포된 철근 및 텐던층으로 모델화하였다. 본 논문에서 제안한 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 몇 개의 실험치를 해석치와 비교.검토한 결과, 본 논문의 해석방법에 의하면 철근 및 프리스트레스트 콘크리트 슬래브의 비선형거동을 보다 정확하게 예측할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.640-647
• /
• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.