• 제목/요약/키워드: variational model

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등방성 샌드위치 빔의 평면 변형을 위한 통합 이론 (Universal Theory for Planar Deformations of an Isotropic Sandwich Beam)

  • 이창용
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.35-40
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    • 2020
  • This work is concerned with various planar deformations of an isotropic sandwich beam, which generally consists of three layers: two stiff skin layers and one soft core layer. When one layer of the sandwich beam is modeled as a beam, the variational-asymptotic method is rigorously used to construct a zeroth-order beam model, which is similar to a generalized Timoshenko beam model capable of capturing the transverse shear deformations but still carries out the zeroth-order approximation. To analyze the planar sandwich beam, the sum of the energies of the two skin layers and one core layer is then formulated with different material and geometric properties and represented by a universal beam model in terms of the core-layer kinematics through interface displacement and stress continuity conditions. As a preliminary validation, two extreme examples are presented to demonstrate the capability and accuracy of this present approach.

A Compact Quantum Model for Cylindrical Surrounding Gate MOSFETs using High-k Dielectrics

  • Vimala, P.;Balamurugan, N.B.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.649-654
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    • 2014
  • In this paper, an analytical model for Surrounding Gate (SG) metal-oxide- semiconductor field effect transistors (MOSFETs) considering quantum effects is presented. To achieve this goal, we have used variational approach for solving the Poission and Schrodinger equations. This model is developed to provide an analytical expression for inversion charge distribution function for all regions of device operation. This expression is used to calculate the other important parameters like inversion charge density, threshold voltage, drain current and gate capacitance. The calculated expressions for the above parameters are simple and accurate. This paper also focuses on the gate tunneling issue associated with high dielectric constant. The validity of this model was checked for the devices with different dimensions and bias voltages. The calculated results are compared with the simulation results and they show good agreement.

변분법을 이용한 기하학적 비선형 구조의 설계민감도 해석 (Variational Approach for the Design Sensitivity Analysis of Geometrically Nonlinear Structures)

  • 류연선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.1-9
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    • 1990
  • 기하학적 비선형구조의 설계민감도 해석을 위해 기준체적과 수반구조개념을 이용한 변분법이 응용되었다. 일반적인 설계민감도식을 사용하였고 이상화된 구조모형에는 비선형 유한요소과정을 이용하였다. 수치예를 통하여 기하학적 비선형 구조거동에 대한 설계민감도 해석에서 변분법의 유용성과 효용성을 확인하였다.

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Nonlinear vibration of multi-body systems with linear and nonlinear springs

  • Bayat, Mahmoud;Pakar, Iman;Bayat, Mahdi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제25권4호
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    • pp.497-503
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    • 2017
  • In this paper, nonlinear vibration of multi-degree of freedom systems are studied. It has been tried to develop the mathematical model of systems by second-order nonlinear partial differential equations. The masses are connected with linear and nonlinear springs in series. A great effort has been done to solve the nonlinear governing equations analytically. A new analytical method called Variational Iteration Method (VIM) is proposed and successfully applied to the problem. The linear and nonlinear frequencies are obtained and the results are compared with numerical solutions. The first order of Variational Iteration Method (VIM) leads us to high accurate solution.

원전 계측 신호 오류 식별 알고리즘 개발 (Development of Nuclear Power Plant Instrumentation Signal Faults Identification Algorithm)

  • 김승근
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • 본 논문에서는 원전 비상 상황 발생 시 다수의 신호 오류가 발생했을 때 어떤 신호에 오류가 발생했는지를 추정하는 신호 오류 식별 (Fault identification) 방법론을 개발하였다. 변분 오토인 코더 (Variational autoencoder; VAE) 기반 모델은 기존의 이상 탐지 방법론과 같이 정상 신호 데이터만을 이용하여 훈련이 진행되며, 이후 각 신호에 대한 복원 오차 (Reconstruction error)와 복원 오차를 입력의 특정 부분으로 미분한 값을 이용하여 어떤 부분에 오류가 포함되어 있는지를 예측한다. 데이터 취득을 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 일련의 실험으로부터 제시한 신호 오류 식별 방법이 적절한 오차 범위 내에서 오류가 발생한 신호를 특정할 수 있음을 확인하였다.

이미지 생성을 위한 변동 자동 인코더 분산 제약 (Variational Auto Encoder Distributed Restrictions for Image Generation)

  • 김용길
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.91-97
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    • 2023
  • GAN(Generative Adversarial Networks)이 합성 이미지 생성 및 기타 다양한 응용 프로그램에 현재 사용되고 있지만, 생성 모델을 제어하기가 어렵다. 문제는 생성 모델의 잠재 공간에 있는데, 이미지 생성과 관련하여 입력된 잠재코드를 받아 특정 텍스트 및 신호에 따라 지정된 대상 속성이 향상되도록 하고 다른 속성은 크게 영향을 받지 않도록 하기 위해서는 상당한 제약이 요구된다. 본 연구에서는 이미지 생성 및 조작과 관련하여 변동 자동 인코더의 잠재 벡터에 관해 특정 제약을 수반한 모델을 제안한다. 제안된 모델에 관해 TensorFlow의 변동 자동 인코더를 통해 실험한 결과 이미지의 생성 및 조작과 관련하여 비교적 우수한 성능을 갖는 것으로 확인된다.

복합재 로터 블레이드의 구조 최적설계 (Structural Optimum Design of Composite Rotor Blade)

  • 박정진;이민우;배재성;이수용;김석우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.26-31
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    • 2007
  • This paper addresses a method for structural optimum design of composite rotor blade. The basic model of a composite helicopter main rotor blade is designed and its parameters determining the structural/dynamic properties are studied. Through the investigation of flap/lag/torsional stiffness, the structural properties of the model are analyzed. In this study, helicopter rotor blades are analyzed by using VABS. The computer program VABS (Variational Asymptotic Beam Section Analysis) uses the variational asymptotic method to split a three-dimensional nonlinear elasticity problem into a two dimensional cross-sectional analysis and a one-dimensional nonlinear beam problem. This is accomplished by taking advantage of certain small parameters inherent to beam-like structures. In addition, the rotational stability of the blade is estimated by the frequency diagram from FE analysis(MSC.Patran/Nastran) to understand its vibrational property. From the result, design parameters to determine and optimize the properties of the model are presented.

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변분법을 이용한 축방향으로 움직이는 보의 스펙트럴 요소 모델링 (Dynamics of an Axially Moving Bernoulli-Euler Beam : Variational Method-Based Spectral Element Modeling)

  • 최정식;이우식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.831-834
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    • 2008
  • The spectral element model is known to provide very accurate structural dynamic characteristics, while reducing the number of degree-of-freedom to resolve the computational and cost problems. Thus, the spectral element model with variational method for an axially moving Bernoulli-Euler beam subjected to axial tension is developed in the present paper. The high accuracy of the spectral element model is the verified by comparing its solutions with the conventional finite element solutions and exact analytical solutions. The effects of the moving speed and axial tension the vibration characteristics, wave characteristics, and the static and dynamic stabilities of a moving beam are investigated.

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STUDY OF DYNAMICAL MODEL FOR PIEZOELECTRIC CYLINDER IN FRICTIONAL ANTIPLANE CONTACT PROBLEM

  • S. MEDJERAB;A. AISSAOUI;M. DALAH
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제41권3호
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    • pp.487-510
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    • 2023
  • We propose a mathematical model which describes the frictional contact between a piezoelectric body and an electrically conductive foundation. The behavior of the material is described with a linearly electro-viscoelastic constitutive law with long term memory. The mechanical process is dynamic and the electrical conductivity coefficient depends on the total slip rate, the friction is modeled with Tresca's law which the friction bound depends on the total slip rate with taking into account the electrical conductivity of the foundation both. The main results of this paper concern the existence and uniqueness of the weak solution of the model; the proof is based on results for second order evolution variational inequalities with a time-dependent hemivariational inequality in Banach spaces.

벡터 양자화 변분 오토인코더 기반의 폴리 음향 생성 모델을 위한 잔여 벡터 양자화 적용 연구 (A study on the application of residual vector quantization for vector quantized-variational autoencoder-based foley sound generation model)

  • 이석진
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.243-252
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    • 2024
  • 최근에 연구되기 시작한 폴리(Foley) 음향 생성 모델 중 벡터 양자화 변분 오토인코더(Vector Quantized-Variational AutoEncoder, VQ-VAE) 구조와 Pixelsnail 등 생성모델을 활용한 생성 기법은 중요한 연구대상 중 하나이다. 한편, 딥러닝 기반의 음향 신호의 압축/복원 분야에서는 기존의 VQ-VAE 구조에 비해 잔여 벡터 양자화 기술이 더 적합한 것으로 보고되고 있으며, 따라서 본 논문에서는 폴리 음향 생성 분야에서도 잔여 벡터 양자화 기술이 효과적으로 적용될 수 있을지 연구하고자 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 기존의 VQ-VAE 기반의 폴리 음향 생성 모델에 잔여 벡터 양자화 기술을 적용하되, Pixelsnail 등 기존의 다른 모델과 호환이 가능하고 연산 자원의 소모를 늘리지 않는 모델을 고안하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 효과를 검증하기 위하여 DCASE2023 Task7의 데이터를 활용하여 실험을 진행하였으며, 그 결과 평균적으로 0.3 가량의 Fréchet audio distance 의 향상을 보이는 것을 확인하였다. 다만 그 성능 향상의 정도가 제한적이었으며, 이는 연산 자원의 소모를 유지하기 위하여 시간-주파수축의 분해능이 저하된 영향으로 판단된다.