• 제목/요약/키워드: triangular unit based method

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Triangular units based method for simultaneous optimizations of planar trusses

  • Mortazavi, Ali;Togan, Vedat
    • Advances in Computational Design
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    • 제2권3호
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    • pp.195-210
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    • 2017
  • Simultaneous optimization of trusses which concurrently takes into account design variables related to the size, shape and topology of the structure is recognized as highly complex optimization problems. In this class of optimization problems, it is possible to encounter several unstable mechanisms throughout the solution process. However, to obtain a feasible solution, these unstable mechanisms somehow should be rejected from the set of candidate solutions. This study proposes triangular unit based method (TUBM) instead of ground structure method, which is conventionally used in the topology optimization, to decrease the complexity of search space of simultaneous optimization of the planar truss structures. TUBM considers stability of the triangular units for 2 dimensional truss systems. In addition, integrated particle swarm optimizer (iPSO) strengthened with robust technique so called improved fly-back mechanism is employed as the optimizer tool to obtain the solution for these class of problems. The results obtained in this study show the applicability and efficiency of the TUBM combined with iPSO for the simultaneous optimization of planar truss structures.

LNG 화물창 단열구조의 슬로싱 충격응답 간이해석법에 관한 연구 (A Study on Simplified Sloshing Impact Response Analysis for Membrane-Type LNG Cargo Containment System)

  • 노인식;기민석;김성찬
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권5호
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    • pp.451-456
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    • 2011
  • To ensure structural integrity of membrane type LNG tank, the rational assessment of the sloshing impact responses of tank structures should be preceded. The sloshing impact pressures acting on the insulation system of LNG tank are typical irregular loads and the resulting structural responses show very complex behaviors accompanied with fluid structure interaction. So it is not easy to estimate them accurately and immense time consuming calculation process would be necessary. In this research, a simplified method to analyse the dynamic structural responses of LNG tank insulation system under pressure time histories obtained by sloshing model test or numerical analysis was studied. The proposed technique based on the concept of linear combination of the triangular response functions which are the transient responses of structures under the unit triangular impact pressure acting on structures. The validity of suggested method was verified through the example calculations and applied to the dynamic structural response analysis of a real Mark III membrane type insulation system using the sloshing impact pressure time histories obtained by model test.

TPM에서 퍼지 OEE 모형의 개발 및 분석 (Development and Analysis of Fuzzy Overall Equipment Effectiveness (OEE) in TPM)

  • 최성운
    • 한국경영공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.87-103
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    • 2018
  • This paper introduces the method to develop two main types of the fuzzy OEE (Overall Equipment Effectiveness) models via triangular membership function for measuring uncertainty. The fuzzy OEE includes model type 1 and model type 2. The model type 1 is used when the theoretical machine speed only reflects the time loss whereas model type 2 is used when the actual machine speed reflects both time and speed loss. Model type 2 has shown to perform a lower availability rate and a higher performance rate compared to model type 1. In addition, the fuzzy UPH (Unit Per Hour) which is derived from using the fuzzy OEE is presented to satisfy demand uncertainty. The fuzzy UPH can easily measure the fuzzy tact time and cycle time by reciprocating itself. Finally, this study demonstrates the fuzzy OEE models using IVIFS (Interval-Valued Intuitionistic Fuzzy Set) based on the characterization via membership function, non-membership function and hesitant function. For the purpose of analyzing the fuzzy system OEE, the OEE for each machine of plant structure is considered triangular interval-valued intuitionistic fuzzy number. Regardless of plant structure, the validity degree of fuzzy membership function of system OEE decreases when the number of machine with worst value of the validity degree increases. Corresponding examples are presented in this paper for practitioner to understand the applicability and practicability of the proposed fuzzy OEE methods.

LNG 탱크 방열구조의 슬로싱 충격 응답 해석법에 관한 연구 (A Study on the Sloshing Impact Response Analysis for the Insulation System of Membrane Type LNG Cargo Containment System)

  • 노인식;기민석;이재만;김성찬
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.531-538
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    • 2011
  • 멤브레인형 LNG 탱크의 구조적 안전성을 확보하기 위해서는 슬로싱에 의한 작용 압력과 구조응답을 정확히 평가할 수 있어야 한다. 탱크 방열구조에 작용하는 슬로싱 충격하중은 매우 불규칙적이며 이로 인한 구조 응답 역시 유탄성 거동을 포함하는 매우 복잡한 물리 현상이기 때문에 최신의 이론적 실험적 접근 방법을 동원하더라도 정확한 평가가 어렵다. 본 연구에서는 실험이나 수치해석으로부터 얻어진 슬로싱 압력 시계열을 이용하여 탱크 방열 구조의 구조응답을 간편하게 해석할 수 있는 방안을 제안하였다. 이 간이 해석법은 기본적인 삼각형 impulse 형태의 충격 압력에 대한 구조응답을 시간영역에서 과도응답해석법으로 계산한 후, 이렇게 구해진 구조물의 삼각형 응답함수를 조합하여 임의 형상의 압력 시계열에 대한 구조 응답을 구하는 방식이다. 여러 가지 예제 해석을 통하여 제안된 해석법의 타당성을 검토하였고, 이를 이용하여 실제 모형실험에서 얻어진 압력시계열을 바탕으로 구조응답을 계산하고 그 결과를 고찰하였다.

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대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 반사판 및 붐 구조의 동적 특성 분석 (Structural Dynamic Characteristics of Modular Deployable Reflectors and Booms for the Large Mesh Antennas)

  • 노진호;정화영;강덕수;김기승;윤지현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.691-699
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    • 2022
  • 본 논문에서는 대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 전개형 반사판 및 붐 구조의 전개 시 요구되는 구동력 및 전개 특성을 분석하고자 한다. 단위 전개 구조를 이용하여 모듈식 전개형 반사판 링과 붐 구조의 수납/전개된 형상을 분석하였다. Kane's 방정식을 이용하여 전개 구조물의 다물체 동역학 방정식을 유도하고 PUTD(Pseudo Upper Triangular Decomposition) 방법을 적용하여 구속조건 문제를 해결하였다. 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 설계된 모듈식 전개 반사판 링 그리고 붐 구조의 동적 특성을 살펴보고자 한다.

안면형상연구의 인간과학적 기초 연구 - 정기신혈(精氣神血)의 유체역학적(流體力學的) 해석을 중심으로 - (Fundamental Studies on Human Sciences by Facial Form Analysis - Based on Unit Fluid Model of Essence, Qi energy, Emotion, Blood -)

  • 김종원;이인선;김규곤;이용태;김경철;엄현섭;지규용
    • 동의생리병리학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.1057-1061
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    • 2008
  • For the purpose of investigating the reasonable logics contained in physiognomy of east and old western medicine. hypothetical researches based on hydromechanics theory were performed concerning facial types of form and pathologic features, especially 4 types of Dr. Jisan-Essence, Qi energy. Emotional Activity and Blood(EQAB). In order to infer the functional relation between facial type forming and EQAB factors, EQAB were supposed as fluid grounded on their continual flowing or periodical change and pressure effect from its congestion. and a premise that there's a linear corresponding relationship between the appearance of organ and its physical conditions of its inner vessels is formed too. Through this work, the unit fluid model(UFM) of Essence can be assumed as circle shape formed by the high viscosity and surface tension, the UFM model of Qi energy as quadrangular shape by the scattering features to outer four directions, and the UFM of emotional activity as inverted triangular shape by the flippant and uprising features, and the UFM of blood as ellipsoid triangle by the heavy and descending features in spite of circulation. The shapes made from each UFM are reproduced in the process of human development and manifest respective facial shape through the self-reproduction method like fractal theory in the last. Conclusively. it is said that the facial form analysis method like EQAB type theory can be the useful methodology to understand the human pathological and physiological features in view of hydromechanics.

경계형 모델을 사용한 초고강도 섬유보강 콘크리트거더의 파괴역학적 해석 (Fracture Simulation of UHPFRC Girder with the Interface Type Model)

  • 궈이홍;한상묵
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 연구는 선형 상보법으로 초고강도 섬유보강 콘크리트 I형보의 파괴역학적 해석을 수치해석으로 수행하였다. 기존의 보통강도 콘크리트에 대한 유사 취성 파괴역학적 수치해석을 기반으로 초고강도 섬유보강 콘크리트 재료역학적 구성모델파괴 면에 인장경화 관계를 도입함으로써 초고강도 섬유보강 콘크리트 I형 거더 해석을 개선시켰다. 상수변형률 삼각형 요소에 꼭지점 또는 요소의 중앙점 절점을 배제하고 요소의 변에 절점을 배치한 결합된 삼각형 요소를 사용하였다. 인장영역에서는 경화/연화 파괴역학적 구성모델을, 전단영역에서는 연화 파괴역학적 구성모델을, 경계절점의 압축에 대해서는 연화파괴역학적 구성모델을 사용하여 파괴역학적 해석을 수행하였다. Non-holonomic rate 형태로 경로에 의존적인 경화연화거동을 LCP로 방정식을 구성하였으며, 그 해는 PATH를 사용해서 구하였다. Piece-wise 비탄성 항복-파괴면은 두 개의 압축 caps, 두 개의 Mohr-Coulomb 파괴면, 인장항복면과 인장파괴면 등으로 구성하였다. 초고강도 섬유보강 콘크리트 거더의 변형거동과 파괴 상태와 비교하여 이 수치해석 방법에 대한 유효성을 검증하였다.

유역특성에 의한 합성단위도의 유도에 관한 연구 (Derivation of the Synthetic Unit Hydrograph Based on the Watershed Characteristics)

  • 서승덕
    • 한국농공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.3642-3654
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    • 1975
  • The purpose of this thesis is to derive a unit hydrograph which may be applied to the ungaged watershed area from the relations between directly measurable unitgraph properties such as peak discharge(qp), time to peak discharge (Tp), and lag time (Lg) and watershed characteristics such as river length(L) from the given station to the upstream limits of the watershed area in km, river length from station to centroid of gravity of the watershed area in km (Lca), and main stream slope in meter per km (S). Other procedure based on routing a time-area diagram through catchment storage named Instantaneous Unit Hydrograph(IUH). Dimensionless unitgraph also analysed in brief. The basic data (1969 to 1973) used in these studies are 9 recording level gages and rating curves, 41 rain gages and pluviographs, and 40 observed unitgraphs through the 9 sub watersheds in Nak Oong River basin. The results summarized in these studies are as follows; 1. Time in hour from start of rise to peak rate (Tp) generally occured at the position of 0.3Tb (time base of hydrograph) with some indication of higher values for larger watershed. The base flow is comparelatively higher than the other small watershed area. 2. Te losses from rainfall were divided into initial loss and continuing loss. Initial loss may be defined as that portion of storm rainfall which is intercepted by vegetation, held in deppression storage or infiltrated at a high rate early in the storm and continuing loss is defined as the loss which continues at a constant rate throughout the duration of the storm after the initial loss has been satisfied. Tis continuing loss approximates the nearly constant rate of infiltration (${\Phi}$-index method). The loss rate from this analysis was estimated 50 Per cent to the rainfall excess approximately during the surface runoff occured. 3. Stream slope seems approximate, as is usual, to consider the mainstreamonly, not giving any specific consideration to tributary. It is desirable to develop a single measure of slope that is representative of the who1e stream. The mean slope of channel increment in 1 meter per 200 meters and 1 meter per 1400 meters were defined at Gazang and Jindong respectively. It is considered that the slopes are low slightly in the light of other river studies. Flood concentration rate might slightly be low in the Nak Dong river basin. 4. It found that the watershed lag (Lg, hrs) could be expressed by Lg=0.253 (L.Lca)0.4171 The product L.Lca is a measure of the size and shape of the watershed. For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the watershed characteristics, L and Lca. 5. Expression for basin might be expected to take form containing theslope as {{{{ { L}_{g }=0.545 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT {s} } ) }^{0.346 } }}}} For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the basin characteristics too. It should be needed to take care of analysis which relating to the mean slopes 6. Peak discharge per unit area of unitgraph for standard duration tr, ㎥/sec/$\textrm{km}^2$, was given by qp=10-0.52-0.0184Lg with a indication of lower values for watershed contrary to the higher lag time. For the logarithms, the correlation coefficient qp was 0.998 which defined high sign ificance. The peak discharge of the unitgraph for an area could therefore be expected to take the from Qp=qp. A(㎥/sec). 7. Using the unitgraph parameter Lg, the base length of the unitgraph, in days, was adopted as {{{{ {T}_{b } =0.73+2.073( { { L}_{g } } over {24 } )}}}} with high significant correlation coefficient, 0.92. The constant of the above equation are fixed by the procedure used to separate base flow from direct runoff. 8. The width W75 of the unitgraph at discharge equal to 75 per cent of the peak discharge, in hours and the width W50 at discharge equal to 50 Per cent of the peak discharge in hours, can be estimated from {{{{ { W}_{75 }= { 1.61} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} and {{{{ { W}_{50 }= { 2.5} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} respectively. This provides supplementary guide for sketching the unitgraph. 9. Above equations define the three factors necessary to construct the unitgraph for duration tr. For the duration tR, the lag is LgR=Lg+0.2(tR-tr) and this modified lag, LgRis used in qp and Tb It the tr happens to be equal to or close to tR, further assume qpR=qp. 10. Triangular hydrograph is a dimensionless unitgraph prepared from the 40 unitgraphs. The equation is shown as {{{{ { q}_{p } = { K.A.Q} over { { T}_{p } } }}}} or {{{{ { q}_{p } = { 0.21A.Q} over { { T}_{p } } }}}} The constant 0.21 is defined to Nak Dong River basin. 11. The base length of the time-area diagram for the IUH routing is {{{{C=0.9 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT { s} } ) }^{1/3 } }}}}. Correlation coefficient for C was 0.983 which defined a high significance. The base length of the T-AD was set to equal the time from the midpoint of rain fall excess to the point of contraflexure. The constant K, derived in this studies is K=8.32+0.0213 {{{{ { L} over { SQRT { s} } }}}} with correlation coefficient, 0.964. 12. In the light of the results analysed in these studies, average errors in the peak discharge of the Synthetic unitgraph, Triangular unitgraph, and IUH were estimated as 2.2, 7.7 and 6.4 per cent respectively to the peak of observed average unitgraph. Each ordinate of the Synthetic unitgraph was approached closely to the observed one.

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이상 유동에 놓인 관군의 표면에 작용하는 압력 분포 (Pressure Distribution over Tube Surfaces of Tube Bundle Subjected to Two-Phase Cross-Flow)

  • 심우건
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 이상 횡 유동은 응축기, 증발기와 원자로 증기발생기와 같은 쉘과 튜브의 열 교환기에서 볼 수 있다. 이상 유동장에 놓인 구조물에 작용하는 수동력을 이해하기 위해서는 이상유동의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이상 유동의 유동특성과 유동변수를 소개하고 관군에서의 압력손실과 실린더에 작용하는 압력분포에 의한 수동력을 평가하기 위한 실험을 수행하였다, 실험부 입구에서 이상유동은 혼합되었으며 실험은 횡 방향 이상 유동장에 놓인 정규 삼각형 배열을 갖는 관군을 사용하여 수행하였다. 관군에서의 흐름방향 압력손실을 측정하여 이상유동의 마찰승수를 계산하고 이론적 결과와 비교하였다. 또한 특정 실린더에 작용하는 원주 방향 압력 분포의 측정결과와 이상유동의 기초이론에 근거하여 압력손실계수의 분포 및 항력계수에 미치는 체적건도와 단위면적당 질량유량의 효과를 평가하였다. 튜브 표면에 작용하는 측정된 압력을 수치해석방법으로 적분하여 항력계수를 계산하였다. 작은 질량 유량의 경우에 측정된 마찰 승수는 기존의 이론 결과와 잘 일치하며 압력분포에 의한 항력계수에 작용하는 기공률의 영향은 기존의 실험결과와 정성적으로 유사한 경향을 보이고 있다.

SCS-CN 산정을 위한 수치세부정밀토양도 활용과 괴산군 소수면 소유역의 물 유출량 평가 (Estimation of SCS Runoff Curve Number and Hydrograph by Using Highly Detailed Soil Map(1:5,000) in a Small Watershed, Sosu-myeon, Goesan-gun)

  • 홍석영;정강호;최철웅;장민원;김이현;손연규;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.363-373
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    • 2010
  • 수문 수자원 분야에서의 활용도를 제고하기 위하여 HSG 1995와 HSG 2006 두가지 분류법에 의한 우리나라 수문학적 토양유형의 분포에 대한 정보를 제공하고 이를 각각 충북 괴산군 소수면의 소유역의 수치세부정밀토양도 (1:5,000)에 적용하여 SCS-CN법을 이용한 유효 우량 산정과 유출곡선을 작성한 결과는 다음과 같다. 산악지에서 주로 침투능이 크고 하성 또는 해안평탄지로 가면서 낮아지는 경향을 보였다. HSG 1995 토양 유형 중 A군은 전체의 42.2%로 가장 넓게 분포하는 것으로 나타났고, B군 29.4%, C군 18.5%, D군 9.9% 순으로 나타났다. HSG 2006 토양유형은 A군 35.1%, B군 15.7%, C군 5.5%, D군 43.7%로 D군이 가장 넓게 분포하는 특징을 가진다. HSG 1995에서 A, B, C군으로 분류되었다가 HSG 2006에서 D군으로 분류된 토양 유형의 비율이 약 34.1%로 나타나 국립농업과학원에 의해 분류된 토양유형 중 D군의 면적이 크게 늘어난 것을 알 수 있었다. 충북 괴산군 소수면 소유역의 수치세부정밀토양도에 기반한 수문학적 토양유형 분포특성을 나타낸 것으로 산림과 밭으로 이용되는 토양의 유형이 A로 분류되는 것은 일치하는 경향을 보였다. HSG 2006의 토양유형은 유역에서 C 유형이 거의 없거나 적게 분포하고 HSG 1995에 비해 D 유형이 많게 나타난다. 미계측 유역에 대한 직접유출량 산정에 가장 많이 사용되는 SCS-CN법을 이용하여, 충북 괴산군 소수면 소유역에서 직접유출에 기여하는 유효우량을 산정하고 SCS 삼각단위도를 사용하여 첨두유량과 첨두시간을 계산한 결과는 다음과 같다. HSG 1995와 HSG 2006 수문학적 토양유형과 토지 이용별 CN값을 적용하여 유역의 CN값 (AMC II)을 구한 결과는 각각 54와 62로 나타났다. 이 때, 우량계가 설치된 지점의 강우자료를 평균하여 2004년~2005년 강우사상별로 정리하여 초기손실량 (I)이 총강우량 (P)보다 큰 경우를 제외한 강우사상을 선택하였고, 8월 16일에서 강우사상 전까지 내린 강수에 따라 선행수분조건 III으로 조정하여 유효우량 산출을 위한 CN값을 각각 73과 79로 하여 사용하였다. 강우사상에 대한 HSG 2006 기준의 유효우량이 56.67 mm로 HSG 1995 기준의 44.87 mm 보다 약 25% 많게 나타났다. 두 가지 수문학적 토양 유형 분류 기준에 따라 계산된 각 유효 우량에 대하여 수문곡선을 합성하여 실제 관측치와 비교한 결과 두 개 기준 모두 관측치와 유사한 변화 패턴을 보이고 있으나 실측치보다 감수부에서 급격하게 감소되는 특징을 나타냈다. 첨두유량은 HSG 1995 보다는 HSG 2006 기준을 사용할 때 관측치와 더 가까운 값을 나타내었다.