• 제목/요약/키워드: weighted integral method

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Stochastic finite element analysis of plate structures by weighted integral method

  • Choi, Chang-Koon;Noh, Hyuk-Chun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제4권6호
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    • pp.703-715
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    • 1996
  • In stochastic analysis, the randomness of the structural parameters is taken into consideration and the response variability is obtained in addition to the conventional (mean) response. In the present paper the structural response variability of plate structure is calculated using the weighted integral method and is compared with the results obtained by different methods. The stochastic field is assumed to be normally distributed and to have the homogeneity. The decomposition of strain-displacement matrix enabled us to extend the formulation to the stochastic analysis with the quadratic elements in the weighted integral method. A new auto-correlation function is derived considering the uncertainty of plate thickness. The results obtained in the numerical examples by two different methods, i.e., weighted integral method and Monte Carlo simulation, are in a close agreement. In the case of the variable plate thickness, the obtained results are in good agreement with those of Lawrence and Monte Carlo simulation.

개선된 가중적분법과 반무한 영역의 해석 (Improved Weighted Integral Method and Application to Analysis of Semi-infinite Domain)

  • 노혁천;최창근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.369-376
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    • 2002
  • The stochastic analysis of semi-infinite domain is presented using the weighted integral method, which is improved to include the higher order terms in expanding the displacement vector. To improve the weighted integral method, the Lagrangian remainder is taken into account in the expansion of the status variable with respect to the mean value of the random variables. In the resulting formulae only the 'proportionality coefficients' are introduced in the resulting equation, therefore no additional computation time and memory requirement is needed. The equations are applied in analyzing the semi-infinite domain. The results obtained by the improved weighted integral method are reasonable and are in good agreement with those of the Monte Carlo simulation. To model the semi-infinite domain, the Bettess's infinite element is adopted, where the theoretical decomposition of the strain-displacement matrix to calculate the deviatoric stiffness of the semi-infinite domains is introduced. The calculated value of mean and the covariance of the displacement are revealed to be larger than those given by the finite domain assumptions which is thought to be rational and should be considered in the design of structures on semi-infinite domains.

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고차의 추계장 함수와 이를 이용한 비통계학적 추계론적 유한요소해석 (Non-statistical Stochastic Finite Element Method Employing Higher Order Stochastic Field Function)

  • 노혁천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2A호
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    • pp.383-390
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    • 2006
  • 본 연구에서는 급수전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법의 개선을 위한 등가몬테카를로 추계장함수를 제안하고 1차 Taylor전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법인 가중적분법에 적용하였다. 일반적으로 1차 Taylor전개를 이용하는 수치해석법에서의 응답변화도는 고려하고 있는 추계장의 분산계수에 대하여 선형거동을 보인다. 그러나 몬테카를로 해석의 경우 추계장 분산계수에 대하여 비선형 거동을 나타낸다. 이는 급수전개법의 1차 Taylor전개에 따른 선형특성에 기인한다. 따라서, 가중적분법에서 사용되는 Taylor전개된 변위벡터와 몬테카를로 해석에서의 변위벡터를 비교하고 이들 두 변위벡터 사이에 상호 불일치 하는 점을 고찰하여 몬테카를로 해석에서의 변위벡터와 등가의 변위벡터를 구성하고 이를 가중적분법에 적용하였다. 제안한 등가몬테카를로 추계장은 본래의 추계장 함수에 대한 고차함수로 주어진다. 평면구조에 대한 수치해석을 통하여 제안한 등가몬테카를로 추계장을 이용한 정식화의 타당성을 고찰하였다 새로운 정식화는 기존의 l차 가중적분법을 위한 정식화 과정과 유사하게 수행할 수 있었다.

사변형 요소를 이용한 추계론적 유한요소해석 (Stochastic Finite Element Analysis by Using Quadrilateral Elements)

  • 최창근;노혁천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.29-37
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    • 1993
  • 본 논문은 추계론적 유한요소해석의 한 방법인 가중적분법의 확장에 대해서 논하였다. 가중적분법의 사용은 Deodatis에 의해서 삼각형요소로 확장되었다. 이에 의해서 2차원 문제에 대한 응답변화도를 수치적인 해석에 의해서 얻을 수 있게 되었다. 본 논문에서는 가중적분법을 일반 평면요소를 사용할 수 있도록 확장한다. 제안된 방법에 의해서 확정론적 유한요소해석에서 사용된 요소망은 추계론적 유한요소해석에서도 그대로 사용할 수 있도록 되었다. 나아가서, CST요소는 상수만을 그 요소로 가지는 변위-변형률 행렬을 가지는 특수한 경우이므로 제안된 방법을 사용할 경우 CST요소와 일반 평면 사변형 요소를 혼용하여 사용할 수 있을 것이다.

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가중 라게르 다항식과 전장적분식을 이용한 도체의 과도 산란 해석 (Analysis of Transient Scattering from Conducting Objects using Weighted Laguerre Polynomials and Electric Field Integral Equation)

  • 정백호;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.937-946
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    • 2002
  • 본 논문에서는 도체로부터의 안정된 전자기 산란 응답을 계산하는 새로운 해법을 제안한다. 이 방법은 기존의 MOT (marching-on in time) 기법을 이용하지 않고, 가중 라게르 (Laguerre) 다항식으로 유기전류의 과도 응답을 표현하여 시간 영역의 적분방정식을 푼다. 이 시간 영역의 기저함수를 사용함으로써 적분식의 미분항을 해석적으로 처리하여 과도 응답을 구할 수 있다. 또한 적용되는 이 기저함수는 시간이 진행함에 따라 영으로 수렴하는 특성 때문에, 유기전류의 과도응답도 후기 진동을 가지지 않고 영으로 수렴한다. 제안되는 방법의 타당성을 보이기 위하여 시간 영역 전장 적분방정식의 해를 MOT 및 해석해와 주파수 영역으로부터 구한 해의 이산 푸리에 역변환 (inverse discrete Fourier transform, IDFT)과도 비교한다.

하중적분 PDC와 ISMC를 이용한 이동 로봇의 궤도 추적 제어 시스템 (Trajectory Tracking Control System Design of Mobile Robot Based on WIPDC and ISMC)

  • 백두산;박승규;윤태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1337-1338
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    • 2015
  • In this paper, a new control technique using WIPDC(Weighted Integral Parallel Distributed Compensation) and ISMC(Integral Sliding Mode Control) is proposed for high performance and robust trajectory tracking control of a wheeled mobile robot. The WIPDC reduces the steady-state error by adding a weighted integral controller to the PDC. So, the trajectory tracking control using the WIPDC can obtain more accurate control performance than the PDC. And the ISMC based control input gives the mobile robot to preserve the system dynamics controlled by the WIPDC control input in spite of external disturbances. Therefore, the proposed control method shows a robust and precise trajectory tracking performance.

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가중적분법에 의한 반무한영역의 추계론적 유한요소해석 (Stochastic Finite Element Analysis of Semi-infinite Domain by Weighted Integral Method)

  • 최창근;노혁천
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.129-140
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    • 1999
  • 추계론적 해석은 구조계 내의 해석인수에 존재하는 공간적 또는 시간적 임의성이 구조계 반응에 미치는 영향에 대한 고찰을 목적으로 한다. 확률장은 구족계 내에서 특정한 확률분포를 가지는 것으로 가정된다. 구조계 반응에 대한 이들 확률장의 영향 평가를 위하여 통계학적 추계론적 해석과 비통계학적 추계론적 해석이 사용되고 있다. 본 연구에서는 비통계학적 추계론적 해석방법 중의 하나인 가중적분법을 제안하였다. 특히 구조계의 공간적 임의성이 큰 특성을 가지고 있는 반무한영역에 대한 적용 예를 제시하고자 한다. 반무한영역의 모델링에는 무한요소를 사용하였다. 제안된 방법에 의한 해석 결과는 통계학적 방법인 몬테카를로 방법에 의한 결과와 비교되었다. 제안된 가중적분법은 자기상관함수를 사용하여 확률장을 고려하므로 무한영역의 고려에 따른 해석의 모호성을 제거할 수 있다. 제안방법과 몬테카를로 방법에 의한 결과는 상호 잘 일치하였으며 공분산 및 표준편차는 무한요소의 적용에 의하여 매우 개선된 결과를 나타내었다.

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Elemental Image Generation Method with the Correction of Mismatch Error by Sub-pixel Sampling between Lens and Pixel in Integral Imaging

  • Kim, Jonghyun;Jung, Jae-Hyun;Hong, Jisoo;Yeom, Jiwoon;Lee, Byoungho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권1호
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    • pp.29-35
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    • 2012
  • We propose a subpixel scale elemental image generation method to correct the errors created by finite display pixel size in integral imaging. In this paper, two errors are mainly discussed: pickup-and-display mismatch error and mismatch error between pixel pitch and lens pitch. The proposed method considers the relative positions between lenses and pixels in subpixel scale. Our proposed pickup method calculates the position parameters, generates an elemental image with pixels completely inside the lens, and generates an elemental image with border pixels using a weighted sum method. Appropriate experiments are presented to verify the validity of the proposed method.

하중 적분 PDC와 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 이동 로봇의 강인 궤도 추적 제어 (Robust Trajectory Tracking Control of a Mobile Robot Based on Weighted Integral PDC and T-S Fuzzy Disturbance Observer)

  • 백두산;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.265-276
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    • 2017
  • 본 논문에서는 하중 적분 PDC 제어 기법과 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 강인하면서도 보다 정확한 이동 로봇의 궤도 추적 제어 방법을 제안한다. 하중 적분 PDC 제어 기법은 PDC 제어 기법에 하중 적분 항을 추가함으로써 정상상태 오차를 감소시켜 준다. T-S 퍼지 외란 관측기는 T-S 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대해 외란을 추정하고 상쇄시킬 수 있도록 한다. 따라서, T-S 퍼지 외란 관측기에 기반한 궤도 추적 제어기는 강인한 궤도 추적 성능을 보여준다. 또한, 본 연구에서는 $B\acute{e}zier$ 곡선에 의한 가속도 제한을 갖는 경로 설계 방법에 의해 초기 접근 경로를 설계함으로써, 이동 로봇의 초기 위치가 기준 궤도의 초기 위치와 다를 때 제어 입력이 매우 커지게 되어 실제적으로 사용할 수 없게 되는 문제를 해결한다. 제안된 궤도 추적 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해서 입증하였다.

FOURIER-BESSEL TRANSFORMATION OF MEASURES WITH SEVERAL SPECIAL VARIABLES AND PROPERTIES OF SINGULAR DIFFERENTIAL EQUATIONS

  • Muravnik, A.B.
    • 대한수학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.1043-1057
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    • 2000
  • This paper is devoted to the investigation of mixed Fourier-Bessel transformation (※Equations, See Full-text) We apply the method of [6] which provides the estimate for weighted L(sub)$\infty$-norm of the spherical mean of │f│$^2$ via its weighted L$_1$-norm (generally it is wrong without the requirement of the non-negativity of f). We prove that in the case of Fourier-Bessel transformatin the mentioned method provides (in dependence on the relation between the dimension of the space of non-special variables n and the length of multiindex ν) similar estimates for weighted spherical means of │f│$^2$, the allowed powers of weights are also defined by multiindex ν. Further those estimates are applied to partial differential equations with singular Bessel operators with respect to y$_1$, …, y(sub)m and we obtain the corresponding estimates for solutions of the mentioned equations.

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