Toh, William;Ding, Zhiwei;Ng, Teng Yong;Liu, Zishun
Coupled systems mechanics
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제5권4호
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pp.315-327
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2016
Undergoing large volumetric changes upon incremental environmental stimulation, hydrogels are interesting materials which hold immense potentials for utilization in a wide array of applications in diverse industries. Owing to the large magnitudes of deformation it undergoes, swelling induced instability is a commonly observed sight in all types of gels. In this work, we investigate the instability of photo-thermal sensitive hydrogels, produced by impregnating light absorbing nano-particles into the polymer network of a temperature sensitive hydrogel, such as PNIPAM. Earlier works have shown that by using lights of different intensities, these hydrogels follow different swelling trends. We investigate the possibility of utilizing this fact for remote switching applications. The analysis is built on a thermodynamic framework of inhomogeneous large deformation of hydrogels and implemented via commercial finite element software, ABAQUS. Various examples of swelling induced instabilities, and its corresponding dependence on light intensity, will be investigated. We show that the instabilities that arise have their morphologies dependent on the light intensity.
The dynamic cast operation allows flexibility in the design and use of data management facilities in object-oriented programs. Dynamic cast has an important role in the implementation of the Data Management Services (DMS) of the Mission Data System Project (MDS), the Jet Propulsion Laboratory's experimental work for providing a state-based and goal-oriented unified architecture for testing and development of mission software. DMS is responsible for the storage and transport of control and scientific data in a remote autonomous spacecraft. Like similar operators in other languages, the C++ dynamic cast operator does not provide the timing guarantees needed for hard real-time embedded systems. In a recent study, Gibbs and Stroustrup (G&S) devised a dynamic cast implementation strategy that guarantees fast constant-time performance. This paper presents the definition and application of a cosimulation framework to formally verify and evaluate the G&S fast dynamic casting scheme and its applicability in the Mission Data System DMS application. We describe the systematic process of model-based simulation and analysis that has led to performance improvement of the G&S algorithm's heuristics by about a factor of 2. In this work we introduce and apply a library for extracting semantic information from C++ source code that helps us deliver a practical and verifiable implementation of the fast dynamic casting algorithm.
Remote sensing techniques using satellites or the scanning weather radars depend mostly on the presence of clouds or precipitation, and leave the extensive regions of clear air unobserved. But wind profilers provide the most direct measurements of mesoscale vertical air motion in the troposphere, even in the context of heavy precipitation. In this paper, the precipitation events during the Changma period was classified into 4 precipitation types - stratiform, mixed stratiform/ convective, deep convective, and shallow convective. The parameters for the classification of analysis are the vertical structure of reflectivity, Doppler velocity, and spectral width measured with the wind profiler at Haenam for a three-year period (2003-2005). In addition, the synoptic fields and total amount of precipitation were analyzed using the Global Final Analyses (FNL) data and the Global Precipitation Climatology Project (GPCP) data. During the Changma period, the results show that the stratiform type was dominant under the moist-neutral atmosphere in 2003, whereas the deep convective type was under the moist unstable condition in 2004. The stratiform type was no less popular than the deep convective type among four seasons because the moist neutral layer was formed by the convergence between the upper-level jet and the low-level jet, and by the moisture transport along the western rim of the North Pacific subtropical anticyclone.
SELENE, a Japanese lunar mission, has been launched this year. There are large volumes of images that were already archived and will be archived by missions such as SELENE. Automatic image analysis systems, which extract useful information from large amounts of data, are now required. The authors propose Lunar Surface GIS, which archives lunar surface information collected by lunar orbiting spacecraft and conducts geological analysis automatically. This system includes automatic crater detection, automatic age determination, and lava thickness estimation methods. In this paper, methods for automatically determining the age and estimating the lava thickness of lunar mare are described. The lunar surface age was determined by analyzing data of detected crater size and number using a crater chronology method. Lava thickness was estimated by the extent of the overlying material around the crater as well as the composition of underlying terrain units. In this result, the age map at Mare Crisium suggests the mare had been formed 3.0-3.7 b.y. ago. The lava thickness result suggests the thickest part of the mare is distributed around the center of the mare. The Lunar Surface GIS can produce a geological map, age map, and mare lava thickness map, for example.
This is a review paper, assessing progress reported in a Special Issue (Prandle and Lane, 2000) of Coastal Engineering focusing on simulation of SPM in the North Sea, against issues over a diverse range of shelf seas and their coastal margins. The broad objectives of reproducing the characteristics of sediment fluxes off an open coast and relating these to tidal and wave forcing were achieved. However, accurate computation of these fluxes remains sensitive to largely empirical coefficients used in determining erosion and deposition rates. Bed roughness strongly influences both these coefficients and the associated near-bed current magnitudes (including wave impact thereon). Bed roughness can change significantly over a tidal cycle and dramatically over seasons or in the course of a major event. Accurate simulation of sediment fluxes on a day-to-day basis is constrained by dependency on the initial distribution of mobile sediments. The latter depends on rates and locations of original sources and the time history of preceding events. Remote sensing via aircraft could provide data for assimilation into such models to circumvent these constraints. The approaches described here can be readily applied to other coastal regions to indicate the likely distributions and pathways of known sediment sources. However quantitative simulations will require an associated observational programme. A subsequent stage is to understand the evolving balance between the forecasted sediment movement - the resulting morphological adjustments and thence modifications to the prevailing tidal current and wave regimes.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권9호
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pp.4418-4437
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2017
In this paper a three-phase secure compressive sensing (CS) and received signal strength (RSS) based target localization approach is proposed to mitigate the effect of malicious node attack. RSS measurements are first arranged into a group of subsets where the same measurement can be included in multiple subsets. Intermediate target position estimates are then produced using individual subsets of RSS measurements and the CS technique. From the intermediate position estimates, the residual error vector and residual error square vector are formed. The least median of residual error square is utilized to define a verifier parameter. The selected residual error vector is utilized along with a threshold to determine whether a node or measurement is under attack. The final target positions are estimated by using only the attack-free measurements and the CS technique. Further, theoretical analysis is performed for parameter selection and computational complexity evaluation. Extensive simulation studies are carried out to demonstrate the advantage of the proposed CS-based secure localization approach over the existing algorithms.
Tube Lines has carried out a "knowledge and investigation programme" on the deep tube tunnels comprising the Jubilee, Northern and Piccadilly lines, as required by the PPP contract with London Underground. Many of the tunnels have been in use for over 100 years, so this assessment was considered essential to the future safe functioning of the system. This programme has involved a number of generic investigations which guide the assessment methodology and the analysis of some 5,000 individual structures. A significant amount of investigation has been carried out, including ultrasonic thickness measurement, detection of brickwork laminations using radar, stress measurement using magnetic techniques, determination of soil parameters using CPT, pressuremeter and laboratory testing, installation of piezometers, material and tunnel segment testing, and trialling of remote photographic techniques for inspection of large tunnels and shafts. Vibrating wire, potentiometer, electro level, optical and fibre-optic monitoring has been used, and laser measurement and laser scanning has been employed to measure tunnel circularity. It is considered that there is scope for considerable improvements in non-destructive testing technology for structural assessment in particular, and some ideas are offered as a "wish-list". Assessment reports have now been produced for all assets forming Tube Lines' deep tube tunnel network. For assets which are non-compliant with London Underground standards, the risk to the operating railway has to be maintained as low as reasonably practicable (ALARP) using enhanced inspection and monitoring, or repair where required. Monitoring techniques have developed greatly during recent years and further advances will continue to support the economic whole life asset management of infrastructure networks.
Since 1991, Korea, Canada and United States have performed the direct use of spent pressurized water reactor (PWR) fuel in the Canada deuterium uranium (CANDU) reactors (DUPIC) fuel development project. Unlike the Tandem fuel cycle, which requires a wet reprocessing, the DUPIC fuel technology can directly refabricate CANDU fuels from the PWR spent fuel and, therefore, is recognized as a highly proliferation-resistant fuel cycle technology, which can be adopted even in non-proliferation treaty countries. The Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) has fabricated DUPIC fuel elements in a laboratory-scale remote fuel fabrication facility. KAERI has demonstrated the fuel performance in the research reactor, and has confirmed the operational feasibility and safety of a CANDU reactor loaded with the DUPIC fuel using conventional design and analysis tools, which will be the foundation of the future practical and commercial uses of DUPIC fuel.
원자력시설에서 점검 및 보수작업을 위하여 이동로보트 KAEROT을 개발하였다. 이동로보트의 주행장치는 소차륜들이 부착된 유성차륜의 형태로 구성되어 높은 안정성을 유지하며 계단을 포함한 많은 장애물의 승하강이 가능하도록 설계하였다 본 논문에서는 로보트의 원격조작을 용이하게 하기 위하여 이동로보트의 기구학적 해석을 통하여 역기구학 해를 구하였고, 자동 계단승월 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 이동경로를 결정한 후 제안된 기준경로를 추종할 수 있도록 각 차륜의 각속도를 구하는 것이다. 제작 오차가 있는 실험실내 계단에 대하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다. 제안된 알고리즘은 로보트 몸체의 경사각도를 낮게 유지시킬 수 있었고, 주행중 안정성을 높혀주었다.
Journal of the Korean Meteorological Society (JKMS) is confronted by a huge challenge. Following the long-term plan of the Korean Meteorological Society (KMS), the JKMS has entered a new era in 2006 in the sense that the all papers are published in English. Tremendous efforts are needed to accomplish the original goal of JKMS becoming an internationally recognized journal. A forum was held in this connection with the subject of the vitalization of the JKMS at the Spring Meeting of the Korean Meteorological Society held at Gwangju, 2006. A number of special topics were presented at the forum and active and vigorous discussions followed. Professor Dong-Kyou Lee presented strategies to increase the number of submission to the JKMS. Professor Seon Ki Park gave a presentation on how JKMS can grow into the SCI journal. The Editor-in-Chief of JKMS, professor H. Joe Kwon introduced the on-line review system of JKMS which had launched in 2006. This manuscript is presented on the basis of the presentations and the discussions at the forum for the purpose of finding the way in aiming the direction of the long-term goal of the KMS.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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