Using appropriate transformations, the differential equation for flexural free vibration of a cantilever bar with variably distributed mass and stiffness is reduced to a Bessel's equation or an ordinary differential equation with constant coefficients by selecting suitable expressions, such as power functions and exponential functions, for the distributions of stiffness and mass. The general solutions for flexural free vibration of one-step bar with variable cross-section are derived and used to obtain the frequency equation of multi-step cantilever bars. The new exact approach is presented which combines the transfer matrix method and closed form solutions of one step bars. Two numerical examples demonstrate that the calculated natural frequencies and mode shapes of a 27-storey building and a television transmission tower are in good agreement with the corresponding experimental data. It is also shown through the numerical examples that the selected expressions are suitable for describing the distributions of stiffness and mass of typical tall buildings and high-rise structures.
This study investigates the heat and mass transfer characteristics of a MoS2 nanoparticle suspension in ethylene glycol over a porous stretching sheet. MoS2 nanoparticles are known for their exceptional thermal and chemical stability which makes it convenient for enhancing the energy and mass transport properties of base fluids. Ethylene glycol, a common coolant in various industrial applications is utilized as the suspending medium due to its superior heat transfer properties. The effects of variable thermal conductivity, variable mass diffusivity, thermal radiation and thermophoresis which are crucial parameters in affecting the transport phenomena of nanofluids are taken into consideration. The governing partial differential equations representing the conservation of momentum, energy, and concentration are reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations using appropriate similarity transformations. R software and MATLAB-bvp5c are used to compute the solutions. The impact of key parameters, including the nanoparticle volume fraction, magnetic field, Prandtl number, and thermophoresis parameter on the flow, heat and mass transfer rates is systematically examined. The study reveals that the presence of MoS2 nanoparticles curbs the friction between the fluid and the solid boundary. Moreover, the variable thermal conductivity controls the rate of heat transfer and variable mass diffusivity regulates the rate of mass transfer. The numerical and statistical results computed are mutually justified via tables. The results obtained from this investigation provide valuable insights into the design and optimization of systems involving nanofluid-based heat and mass transfer processes, such as solar collectors, chemical reactors, and heat exchangers. Furthermore, the findings contribute to a deeper understanding of stretching sheet systems, such as in manufacturing processes involving continuous casting or polymer film production. The incorporation of MoS2-C2H6O2 nanofluids can potentially optimize temperature distribution and fluid dynamics.
A three dimensional binary parallel robot manipulator uses actuators which have only two stable states and its structure is variable geometry truss. As a result, it has a finite number of states and fault tolerant mechanism because of kinematic redundancy. This kind of robot manipulator has some advantages compared to a traditional one. Feedback control is not required, task repeatability can be very high, and finite state actuators are generally inexpensive. Because the number of states of a binary robot manipulator grows exponentially with the number of actuators it is very difficult to solve and inverse kinematic problem. The goal of this paper is to develop an efficient algorithm to solve an inverse kinematic problem of three dimensional binary parallel robot manipulator using a backbone curve when the number of actuators are too much. We first derive the coordinate transformations associated with a three degree of freedom in-parallel actuated robot manipulator. The backbone curve is generated optimally by considering the maximum roll and pitch angles of the robot manipulator configuration and length of link. Then, the robot manipulator is fitted along the backbone curve with some criterion.
완경사 파랑식의 유도에 Galerkin방법을 사용하여 수심 의존함수에 대한 Sturm-Liouville 미분식을 엄밀하게 구성하였다. 구한 방정식의 종속변수에 대한 전형적인 변수변환으로 수심, 해저경사 그리고 해저곡률에 대한 항들로 구성된 변형 Helmholtz식을 얻었다. 수치실험을 통해 이 항들이 지형에 의한 파랑변형에 주요한 역할을 보이고 이들의 상대적인 크기에 의해 수정 완경사 파랑식(MMSE)에 비해 완경사 파랑식(MSE)의 적용성이 제한됨을 입증하였다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권1호
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pp.33-39
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2013
반응변수의 변환을 고려하는 부분선형모형에서 이상치 문제는 선형모형에서와 마찬가지로 반응변수 변환모수의 추정에 왜곡된 결과를 초래할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 부분선형모형에서 반응변수 변환 모수 추정과 이상치 탐지 과정이 수행되어야 하지만 모형에 포함된 비모수 함수의 비정형성에 따른 어려움이 크다. 본 연구에서는 부분선형모형의 비모수함수에 대한 추정과 순차적 검정, 최대절사우도추정 등과 같은 이상치 제거방법의 적용을 통하여 부분선형모형에서 이상치에 강건한 반응변수 변환 과정을 제안한다. 제안된 방법들은 모의실험과 예제를 통해 효과를 비교 검증한다.
In this paper, multi-story buildings with shear-wall structures and with narrow rectangular plane configuration are modeled as a multi-step flexural-shear plate with varying cross-section for buckling analysis. The governing differential equation of such a plate is established. Using appropriate transformations, the equation is reduced to analytically solvable equations by selecting suitable expressions of the distribution of stiffness. The exact solutions for buckling of such a one-step flexural-shear plate with variable stiffness are derived for several cases. A new exact approach that combines the transfer matrix method and closed from solution of one-step flexural-shear plate with continuously varying stiffness is presented for stability analysis of multi-step non-uniform flexural-shear plate. A numerical example shows that the present methods are easy to implement and efficient.
In this paper, we describe an approach to ECG data coding based on a fractal theory of iterated contractive transformations defined piecewise. The main characteristic of this approach is that it relies on the assumption that signal redundancy can be efficiently captured and exploited through piecewise self-transformability on a block-wise basis. The variable range size technique is employed to reduce the reconstruction error. Large ranges are used for encoding the smooth waveform to yield high compression efficiency, and the smaller ranges are used for encoding rapidly varying parts of the signal to preserve the signal quality. The suggested algorithm was evaluated using MIT/BIH arrhythmia database. A high compression ratio is achieved with a relatively low reconstruction error.
In this note, a complete proof of Utkin's theorem is presented for SI(single input) uncertain nonlinear systems. The invariance theorem with respect to the two nonlinear transformation methods so called the two diagonalization methods is proved clearly, comparatively, and completely for SI uncertain nonlinear systems. With respect to the sliding surface and control input transformations, the equation of the sliding mode i.e., the sliding surface is invariant, which is proved completely. Through an illustrative example and simulation study, the usefulness of the main results is verified. By means of the two nonlinear transformation methods, the same results can be obtained.
The uncertain integral linear system is the integral-augmented uncertain system to improve the resultant performance. In this note, for a MI(Multi Input) uncertain integral linear case, Utkin's theorem is proved clearly and comparatively. With respect to the two transformations(diagonalizations), the equation of the sliding mode is invariant. By using the results of this note, in the SMC for MIMO uncertain integral linear systems, the existence condition of the sliding mode on the predetermined sliding surface is easily proved. The effectiveness of the main results is verified through an illustrative example and simulation study.
The mainly used technique to correct satellite images with geometric distortion is to develop a mathematical relationship between pixels on the image and corresponding points on the ground. Polynomial models with various transformations have been designed for defining the relationship between two coordinate systems. GCP based geometric correction has peformed overall plane to plane mapping. In the overall plane mapping, overall structure of a scene is considered, but local variation is discarded. The Region with highly variant height is rectified with distortion on overall plane mapping. To consider locally variable region in satellite image, TIN-based rectification on a satellite image is proposed in this paper. This paper describes the relationship between GCP distribution and rectification model through experimental result and analysis about each rectification model. We can choose a geometric correction model as the structural characteristic of a satellite image and the acquired GCP distribution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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