For the problem that the complexity of 3-D modeling and multi parameter optimization, as well as the uncertainty of the winding factor of axial flux permanent magnet generator with coreless windings. The complex 3-D model was simplified into 2-D analytic model, and an analytical formula for the winding factor that adapting different coreless stator winding is proposed in this paper. The analytical solution for air-gap magnetic fields, no-load back EMF, electromagnetic torque, and efficiency are calculated by using this method. The multiple objective and multivariable optimization of the maximum fundamental and the minimum harmonic content of back EMF are performed by using response surface methodology. The proposed optimum design method was applied to make a generator. The generator was tested and the calculated results are compared with the proposed method, which show good agreements.
Kim, E.J.;Kang, S.Y.;Bark, C.S.;Lim, Y.C.;Kim, G.W.
Proceedings of the KIEE Conference
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2001.10a
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pp.157-160
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2001
Recently, with the advancement of internet network the system has been needed to be controllable and observable through internet at industrial workplace. In this study, we developed the digital timer which has a communication function to control and observe many kinds of devices by combining relay and timer used for each type of control panel to realize control solution based on internet to be easily applicable at workplace with low cost and adding 485 serial communication module to have parallel expansibility and safety. And, this system was experimented and designed for easy system management and status check from remote station through internet, appling the developed digital timer to parallel sequence control of motor. As the result of experiment, the circuit configuration would be more simplified than the existing, and it is expected that multi-connection control and monitoring can be simply implemented with low cost equipment at industrial workplace.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.11
no.10
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pp.1807-1813
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2007
This study provides the most simplified ISP method while involving management strategy, organization process analysis, redesign and information system implementation strategy to enhance the feasibility and the efficiency of ISP. So this study compared the scope and the development projects of ISP and ERP. Through this, it provided a ISP connection model as a solution to effective process implementation and redesign and conducted study to provide systematic access method according to IT strategy implementation, process redesign and reengineering.
Fiber metal laminates (FMLs) represent a high-performance family of hybrid materials which consist of thin metal sheets bonded together with alternating unidirectional fiber layers. In this study, the buckling behavior of a FML circular cylindrical shell under axial compression is investigated via both analytical and finite element approaches. The governing equations are derived based on the first-order shear deformation theory and solved by the Navier solution method. Also, the buckling load of a FML cylindrical shell is calculated using linear eigenvalue analysis in commercial finite element software, ABAQUS. Due to lack of experimental and analytical data for buckling behavior of FML cylindrical shells in the literature, the proposed model is simplified to the full-composite and full-metal cylindrical shells and buckling loads are compared with the available results. Afterwards, the effects of FML parameters such as metal volume fraction (MVF), composite fiber orientation, stacking sequence of layers and geometric parameters are studied on the buckling loads. Results show that the FML layup has the significant effect on the buckling loads of FML cylindrical shells in comparison to the full-composite and full-metal shells. Results of this paper hopefully provide a useful guideline for engineers to design an efficient and economical structure.
Sanchez-Sesma, Francisco J.;Rodriguez-Castellanos, Alejandro;Perez-Gavilan, Juan J.;Marengo-Mogollon, Humberto;Perez-Rocha, Luis E.;Luzon, Francisco
Earthquakes and Structures
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v.3
no.3_4
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pp.507-518
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2012
It is now widely accepted that the resulting displacement field within elastic, inhomogeneous, anisotropic solids subjected to equipartitioned, uniform illumination from uncorrelated sources, has intensities that follow diffusion-like equations. Typically, coda waves are invoked to illustrate this concept. These waves arrive later as a consequence of multiple scattering and appear at "the tail" (coda, in Latin) of seismograms and are usually considered an example of diffuse field. It has been demonstrated that the average correlations of motions within a diffuse field, in frequency domain, is proportional to the imaginary part of Green's function tensor. If only one station is available, the average autocorrelation is equal to the average squared amplitudes or the average power spectrum and this gives the Green's function at the source itself. Several works address this point from theoretical and experimental point of view. However, a complete and explicit analytical description is lacking. In this work we study analytically some properties of the Green's function, specifically the imaginary part of Green's function for 2D antiplane problems. This choice is guided by the fact that these scalar problems have a closed analytical solution (Kausel 2006). We assume the diffusiveness of the field and explore its analytical consequences.
This paper proposes a fault-tolerant control strategy with finite control set model predictive control (FCS-MPC) based on hierarchical optimization for five-level H-bridge neutral-point-clamped (5L-HNPC) inverter-fed induction motor drives. Fault-tolerant operation is analyzed, and the fault-tolerant control algorithm is improved. Adopting FCS-MPC based on hierarchical optimization, where the voltage is used as the controlled objective, called model predictive voltage control (MPVC), the postfault controller is simplified as a two layer control. The first layer is the voltage jump limit, and the second layer is the voltage following control, which adopts the optimal control strategy to ensure the current following performance and uniqueness of the optimal solution. Finally, simulation and experimental results verify that 5L-HNPC inverter-fed induction motor drives have strong fault tolerant capability and that the FCS-MPVC based on hierarchical optimization is feasible.
Under foundation shock mats have been used in the current practice in order to reduce/damp vibrations received by buildings through the surrounding environment. Although some investigations have been made on under foundation shock mats performance, their effectiveness in the reduction of railway induced-vibrations has not been fully studied, particularly with the consideration of underneath soil media. In this regard, this research is aimed at investigating performance of shock mat used beneath building foundation for reduction of railway induced-vibrations, taking into account soil-structure interaction. For this purpose, a 2D finite/infinite element model of a building and its surrounding soil media was developed. It includes an elastic soil media, a railway embankment, a shock mat, and the building. The model results were validated using an analytical solution reported in the literature. The performance of shock mats was examined by an extensive parametric analysis on the soil type, bedding modulus of shock mat and dominant excitation frequency. The results obtained indicated that although the shock mat can substantially reduce the building vibrations, its performance is significantly influenced by its underneath soil media. The softer the soil, the lower the shock mat efficiency. Also, as the train excitation frequency increases, a better performance of shock-mats is observed. A simplified model/method was developed for prediction of shock mat effectiveness in reduction of railway-induced vibrations, making use of the results obtained.
Nanclares, German;Ambrosini, Daniel;Curadelli, Oscar;Domizio, Martin
Smart Structures and Systems
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v.26
no.6
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pp.765-779
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2020
Collapse of bridges in recent earthquakes demonstrates the need to deepen the understanding of the behaviour of these structures against seismic actions. This paper presents a highly detailed numerical model of an actual bridge subjected to extreme seismic action which results in its collapse. Normally, nonlinear numerical models have high difficulties to achieve convergence when reinforced concrete is intended to be represented. The main objective of this work is to determine the efficiency of different passive control strategies to prevent the structural collapse of an existing bridge. Metallic dampers and seismic isolation by decoupling the mass were evaluated. The response is evaluated not only in terms of reduction of displacements, but also in increasing of shear force and axial force in key elements, which can be a negative characteristic of the systems studied. It can be concluded that the use of a metallic damper significantly reduces the horizontal displacements and ensures the integrity of the structure from extreme seismic actions. Moreover, the isolation of the deck, which in principle seems to be the most effective solution to protect existing bridges, proves inadequate for the case analysed due to its dynamic characteristics and its particular geometry and an unpredictable type of axial pounding in the columns. This unexpected effect on the isolation system would have been impossible to identify with simplified models.
Steel-concrete-steel composite structures with bidirectional webs (SCSBWs) are used in large-scale projects and exhibit good mechanical performances and constructional efficiency. The shear behaviors of SCSBW deep beam members in key joints or in locations subjected to concentrated forces are of concern in design. To address this issue, experimental program is investigated to examine the deep-beam shear behaviors of SCSBWs, in which the cracking process and force transfer mechanism are revealed. Compared with the previously proposed truss model, it is found that a strut-and-tie model is more suitable for describing the shear mechanism of SCSBW deep beams with a short span and sparse transverse webs. According to the experimental analyses, a new model is proposed to predict the shear capacities of SCSBW deep beams. This model uses strut-and-tie concept and introduces web shear and dowel action to consider the coupled multi mechanisms. A stress decomposition method is used to distinguish the contributions of different shear-transferring paths. Based on case studies, a simplified model is further developed, and the explicit solution is derived for design efficiency. The proposed models are verified using experimental data, which are proven to have good accuracy and efficiency and to be suitable for practical application.
Accurate prediction of mixed ground conditions ahead of a tunnel face is of vital importance for safe excavation using tunnel boring machines (TBMs). Previous studies have primarily focused on electrical resistivity surveys from the ground surface for geotechnical investigation. In this study, an FE (finite element) numerical model was developed to simulate electrical resistivity surveys for the prediction of risky mixed ground conditions in front of a tunnel face. The proposed FE model is validated by comparing with the apparent electrical resistivity values obtained from the analytical solution corresponding to a vertical fault on the ground surface (i.e., a simplified model). A series of parametric studies was performed with the FE model to analyze the effect of geological and sensor geometric conditions on the electrical resistivity survey. The parametric study revealed that the interface slope between two different ground formations affects the electrical resistivity measurements during TBM excavation. In addition, a large difference in electrical resistivity between two different ground formations represented the dramatic effect of the mixed ground conditions on the electrical resistivity values. The parametric studies of the electrode array showed that the proper selection of the electrode spacing and the location of the electrode array on the tunnel face of TBM is very important. Thus, it is concluded that the developed FE numerical model can successfully predict the presence of a mixed ground zone, which enables optimal management of potential risks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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