• 제목/요약/키워드: variational characteristics

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경계조건에 따른 자기장 및 열하중을 받는 복합재료 원통셸의 진동해석 (Vibration Analysis of Composite Cylindrical Shells Subjected to Electromagnetic and Thermal Fields with Different Boundary Conditions)

  • 박상윤;김성균;최종운;송오섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.653-660
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    • 2012
  • In this paper free vibration analysis of symmetric and cross-ply elastic laminated shells based on FSDT with two different boundary conditions(C-C, S-S) was performed through discretization of equations of motion and boundary condition. Model of laminated composite cylindrical shells subjected to a combination of magnetic and thermal fields is developed via Hamilton's variational principle. These coupled equations of motion are based on the electromagnetic equations (Faraday, Ampere, Ohm, and Lorenz equations) and thermal equations which are involved in constitutive equations. Variations of dynamic characteristics of composite shells with applied magnetic field, temperature gradient, and stacking sequence for each boundary conditions are investigated and pertinent conclusions are derived.

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Wave propagation in double nano-beams in thermal environments using the Reddy's high-order shear deformation theory

  • Fei Wu;Gui-Lin She
    • Advances in nano research
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    • 제14권6호
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    • pp.495-506
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    • 2023
  • We study the bending wave, shear wave and longitudinal wave characteristics in the double nanobeams in this paper for the first time, in the process of research, based on the Reddy's higher-order shear deformation theory and considering shear layer stiffness, linear stiffness, inter-laminar stiffness, the pore volume fraction, temperature variation, functionally graded index influence on wave propagation, based on the nonlocal strain gradient theory and Hamilton variational principle, the wave equation of the double-nanometer beams are derived. Since there are three different motion states for the double nanobeams, which includes the cases of "in phase", "out of phase" and "one nanobeam fixed", the propagation characteristics of shear-, bending-, and longitudinal- waves in these three cases are discussed respectively, and some valuable conclusions are obtained.

A CHARACTERISTICS-MIXED FINITE ELEMENT METHOD FOR BURGERS' EQUATION

  • Chen, Huanzhen;Jiang, Ziwen
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제15권1_2호
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    • pp.29-51
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    • 2004
  • In this paper, we propose a new mixed finite element method, called the characteristics-mixed method, for approximating the solution to Burgers' equation. This method is based upon a space-time variational form of Burgers' equation. The hyperbolic part of the equation is approximated along the characteristics in time and the diffusion part is approximated by a mixed finite element method of lowest order. The scheme is locally conservative since fluid is transported along the approximate characteristics on the discrete level and the test function can be piecewise constant. Our analysis show the new method approximate the scalar unknown and the vector flux optimally and simultaneously. We also show this scheme has much smaller time-truncation errors than those of standard methods. Numerical example is presented to show that the new scheme is easily implemented, shocks and boundary layers are handled with almost no oscillations. One of the contributions of the paper is to show how the optimal error estimates in $L^2(\Omega)$ are obtained which are much more difficult than in the standard finite element methods. These results seem to be new in the literature of finite element methods.

Vibration characteristics of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite double-beams in thermal environments

  • Zhao, Jing-Lei;Chen, Xu;She, Gui-Lin;Jing, Yan;Bai, Ru-Qing;Yi, Jin;Pu, Hua-Yan;Luo, Jun
    • Steel and Composite Structures
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    • 제43권6호
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    • pp.797-808
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    • 2022
  • This paper presents an investigation on the free vibration characteristics of functionally graded nanocomposite double-beams reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs). The double-beams coupled by an interlayer spring, resting on the elastic foundation with a linear layer and shear layer, and is simply supported in thermal environments. The SWCNTs gradient distributed in the thickness direction of the beam forms different reinforcement patterns. The materials properties of the functionally graded carbon nanotube-reinforced composites (FG-CNTRC) are estimated by rule of mixture. The first order shear deformation theory and Euler-Lagrange variational principle are employed to derive the motion equations incorporating the thermal effects. The vibration characteristics under several patterns of reinforcement are presented and discussed. We conducted a series of studies aimed at revealing the effects of the spring stiffness, environment temperature, thickness ratios and carbon nanotube volume fraction on the nature frequency.

천리안위성 2A호 위성영상을 위한 영상융합기법의 비교평가 (A Comparison of Pan-sharpening Algorithms for GK-2A Satellite Imagery)

  • 이수봉;최재완
    • 한국측량학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.275-292
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    • 2022
  • 기후변화 감시에 위성 자료 활용을 위해 GCOS (Global Climate Observing System)는 시공간 해상도, 시간 변화에 따른 안정성, 불확실도 등의 요구사항을 제시하고 있다. 천리안위성 2A호의 경우, 센서의 한계로 인해 산출물들이 공간해상도 조건에 충족하지 못하는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 영상융합 기법들을 천리안위성 2A호 영상에 적용하여 산출물 생성 시 활용될 수 있는 최적의 기법을 찾고자 한다. 이를 위해 CS (Component Substitution), MRA (Multiresolution Analysis), VO (Variational Optimization), DL (Deep Learning)에 포함되는 총 6가지 영상융합 기법을 활용하였다. DL의 경우 합성적(Synthesis) 특성 기반 방법을 훈련자료 구축에 사용하였다. 합성적 특성 기반 방법의 과정은 PAN (Panchromatic)과 MS (Multispectral) 영상의 공간해상도 차이만큼 두 영상의 해상도를 낮춰 융합 영상을 생성한 후 원본 MS 영상과 비교한다. 합성적 특성 기반 방법은 공간해상도를 저하시킨 PAN 영상과 MS 영상 간 기하 특성이 같아야 사용자가 원하는 수준의 융합 영상을 제작할 수 있다. 하지만, 훈련자료 구축 시 비유사성이 존재하기에 이를 최소화하는 방법으로 무작위 비율을 활용한 PSGAN 모델(PSGAN_RD)을 추가로 활용하였다. 융합 영상의 검증은 일관성(consistency) 및 합성적 특성 기반 정성적, 정량적 분석을 수행하였다. 분석 결과, 영상융합 알고리즘 중 GSA가 공간 유사도를 나타내는 평가지수에서 가장 높은 수치를 보였으며, 분광 유사도를 나타내는 지수들은 PSGAN_RD 모델의 정확도가 가장 높았다. 융합 영상의 공간 및 분광 특성을 모두 고려한다면 PSGAN_RD 모델이 천리안위성 2A호 산출물 제작에 가장 최적일 것으로 판단하였다.

음영분석에 의한 내시경 영상의 3차원 형체 추정에 관한 연구 (Three Dimensional Shape Estimation by Shading Analysis of Endoscopic Image)

  • 이태수;차은종;윤세진
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.499-506
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    • 1995
  • 위내시경 영상의 음영을 분석하여 내부 벽면의 3차원적인 형체를 추정하는 새로운 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선 내시경의 기기적인 특성을 분석한 다음, 진단 대상이 되는 위벽면 자체의 특성으로 인해 내시경 영상의 특성을 분석하였다. 이를 사전정보로 하고, Horn의 변분법을 도입하여 반복적인 음영분석 알고리즘을 구현하였다. 알고리즘의 타당성 여부를 증명하기 위하여 위모형에서 획득한 $512{\times}512$ 영상 중에서 $256{\times}320$을 대상으로 해서, 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 Lagraniginan multiplier의 값이 0.3일 경우 알고리즘의 수렴성 및 전체오차 특성이 가장 좋았으며, 가장 정확한 위벽면의 재구성이 이루어짐을 보였다.

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7~9세 학생들의 관계 파악 및 표현 능력 (Ability of Recognizing and Representing the Relations between Two Quantities by Seven to Nine Years Old Students)

  • 방정숙;이유진
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.49-72
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    • 2017
  • 최근 초등학교에서 함수적 사고의 중요성과 필요성이 대두되었지만, 국내에서는 초등학생들의 함수적 사고에 대한 연구가 많지 않으며 특히 저학년 학생들을 대상으로 한 연구는 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구에서는 7~9세 학생들의 함수적 사고능력을 파악하기 위해 학생 수준과 외국의 선행 연구를 바탕으로 상황을 기반으로한 과제를 제시하고, 학생들이 두 양 사이의 관계를 어떻게 파악하고 표현하는지 알아보았다. 이를 위해 12명의 학생들을 선정하여 면담하였고, 3가지 함수 유형에 따른 과제를 제시하여 학생들의 관계 파악 능력과 표현 능력을 분석하였다. 그 결과 학생들은 다양한 방법으로 관계를 파악하였는데, 함수 유형이나 과제 특성과 같은 변인에 영향을 받았다. 또한, 두 양 사이의 관계를 몸짓, 그림, 말, 변수 등 다양한 방법을 통해 표현할 수 있었으며 표현 방식 중 말을 통한 관계 표현이 가장 두드러진 반면에 변수를 통한 관계 표현에는 어려움을 겪었다. 이러한 결과를 토대로 본 논문은 7~9세 학생들의 함수적 사고 지도에 대한 시사점을 제시한다.

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능동 시각을 이용한 이미지-텍스트 다중 모달 체계 학습 (Active Vision from Image-Text Multimodal System Learning)

  • 김진화;장병탁
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권7호
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    • pp.795-800
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    • 2016
  • 이미지 분류 문제는 인간 수준의 성능을 보이지만 일반적인 인식 문제는 어려운 점들이 남아있다. 실내 환경은 다양한 정보를 담고 있어 정보 처리의 양을 효율적으로 줄일 필요성이 있다. 정보의 양을 효율적으로 줄일 수 있도록 대상 객체의 위치 측정을 위한 변분 추론, 변분 베이지안 등의 방법이 소개되었지만, 모든 경우에 대한 주변(marginal) 확률 분포를 구하기 어렵기 때문에 현실적으로 계산하기 어렵다. 본 연구에서는 공간 변형 네트워크(Spatial Transformer Networks)을 응용하여 능동 시각을 이용한 이미지-텍스트 통합 인지 체계를 제안한다. 이 체계는 주어진 텍스트 정보를 바탕으로 이미지의 일부를 효율적으로 샘플링 하도록 학습한다. 이를 통해 전통적인 방법으로 해결하기 어려운 문제를 상당한 격차로 성능을 향상 시킬 수 있다는 것을 보인다. 제안하는 모델을 통해 샘플링 된 이미지를 정성적으로 분석하여 이 모델이 가지는 특성도 함께 살펴본다.

정지기상위성의 밝기온도로 분석한 2004년 동아시아지역에서 발생한 여름철 대류 시스템의 특성과 그 예측 가능성 (The Characteristics and Predictability of Convective System Based on GOES-9 Observations during the Summer of 2004 over East Asia)

  • 백선균;최영진;정주용;조천호
    • 대기
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    • 제16권3호
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    • pp.225-234
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    • 2006
  • Convective systems propagate eastward with a persistent pattern in the longitude-time space. The characteristic structure and fluctuation of convective system is helpful in determining its predictability. In this study, convective index (CI) was defined as a difference between GOES-9 window and water vapor channel brightness temperatures following Mosher (2001). Then the temporal-spatial scales and variational characteristics of the summer convective systems in the East Asia were analyzed. It is found that the average moving speed of the convective system is about 14 m/s which is much faster than the low pressure system in the summer. Their average duration is about 12 hours and the average length of the cloud streak is about 750km. These characteristics are consistent with results from other studies. Although the convective systems are forced by the synoptic system and are mostly developed in the eastern edge of the Tibetan Plateau, they have a persistent pattern, i.e., appearance of the maximum intensity of convective systems, as they approach the Korean Peninsula. The consistency of the convective systems, i.e., the eastward propagation, suggests that there exists an intrinsic predictability.

대도시 집합주거단지의 경관적 특성과 평가구조에 관한 연구 (A Study on the Visual Characteristics & Evaluation Structure of Collective Housing Complex)

  • 유창균;이봉수;최영배
    • 한국주거학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.185-192
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    • 2003
  • This study selects 45 housing complexes in Munheung, Ilgok and Sangmu districts of housing side development zones of Gwangju Metropolitan City and conducts the experiment the visual characteristics of these housing complexes through visual-perceptive information with their residents. As a result of experiment for the evaluation and structurization by visual-perceptive information of view image, there were affirmative evaluations in the whole experimental subjects except variables as 'innovative' and 'new' According to cluster types, while simple reiterative types showed affirmative responses except such items as 'dull', 'common' and 'uniform'. Variational types were affirmative in the whole items. It extracted four evaluation factors including variety, stability, harmony and symbolism. From the above research, it is understood that since the current housing site development has been made after developing housing site by public agencies and sold them to construction companies, housing complexes of different types were built within the same district. Therefore, it cannot be connected to the view of the whole district even if it considered view in planning housing complex. then when future housing side development or housing complex are planned, it is required that view guideline in the dimension of the district should be prepared and housing site development district or housing complex must be able to contribute to urban view by introducing master architect system.