• Title/Summary/Keyword: 비선형부하

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Prediction Model for the Initial Rotational Stiffness of a Double Split T Connection (상·하부 스플릿 T 접합부의 초기회전강성 예측모델)

  • Yang, Jae-Guen;Kim, Yun;Park, Jae-Ho
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.3
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    • pp.279-287
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    • 2012
  • A double split tee connection is used as a connection that is suitable for ordinary moment frames or special moment frames according to the combination of variables of the thickness of the T-stub flange and the gauge distance of the high-strength bolts. In order to demonstrate safe structural behavior, a double split tee connection must meet the requirements for inter-story drift angles and the moment of connection, as defined in the Korea Building Code-Structural. In order to determine whether the these requirements are met, it is necessary to predict rotational stiffness and the ultimate plastic moment of the connection. Therefore, this study primarily aimed to propose an analytical model for predicting the rotational stiffness of a double split tee connection under a static load. Toward this end, a three-dimensional, non-linear finite element analysis was carried out. Then, the applicability of the proposed model was verified after comparing the test results of this study with other studies.

Optimal Design of Fuzzy Relation-based Fuzzy Inference Systems with Information Granulation (정보 Granules에 의한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템의 최적 설계)

  • 박건준;김현기;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.467-470
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    • 2004
  • 퍼지모델은 주로 경험적 방법에 의해 추출되기 때문에 보다 구체적이고 체계적인 방법에 의한 동정 및 최적화 될 필요성이 요구된다. 일반적으로, 정보 granules는 근접성, 유사성 또는 기능성 등에 인하여 서로 결합되는 요소(특히, 수치 데이터)의 실체이다. 본 논문에서는 비선형 시스템의 퍼지모델을 위해 정보 granules에 의한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템을 최적 설계한다. 제안된 퍼지 모델은 정보 데이터의 특성을 살리기 위해 HCtl 클러스터링 방법에 의한 중심값을 이용하여 모든 입력변수가 상호 관계한 전반부/후반부 구조 및 파라미터 동정을 시행한다. 두 가지 형태의 퍼지 추론 방법은 간략 추론과 선형추론에 의해 수행되고 삼각형 멤버쉽 함수를 사용한다. 구축된 정보 granule 기반 퍼지 모델은 유전자 알고리즘을 이용하여 전반부 파라미터를 최적으로 동정한다. 그리고 학습 및 테스트 데이터의 성능 결과의 상호균형을 얻기 위한 하중값을 가진 성능지수를 사용하여 근사화와 예측성능의 향상을 꾀하며, 기존 문헌과의 성능비교를 통해 제안된 퍼지 모델을 평가한다.

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Genetically Optimization of Fuzzy C-Means Clustering based Fuzzy Neural Networks (FCM 기반 퍼지 뉴럴 네트워크의 진화론적 최적화)

  • Choi, Jeoung-Nae;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.405-406
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크 구조를 제안하고 진화 알고리즘을 이용한 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크의 구조와 파라미터의 최적화 방법을 제시한다. 클러스터링 알고리즘은 퍼지 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수의 중심점과 반경 등을 결정하는 학습에 일반적으로 사용된다. 제안된 FCM 기반 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수는 가우시안, 삼각형 타입등의 정해진 형태를 사용하지 않고 데이터들 사이의 거리에 관계된 계산을 수행하는 FCM에 의해 결정된다. 후반부는 상수형, 선형, 2차식 등의 다양한 다항식 구조로 표현될 수 있으며 다항식의 계수는 LSE를 이용하여 결정한다. FCM 기반 퍼지 뉴럴 네트워크는 퍼지규칙의 수, 입력변수의 선택, 후반부 다항식의 차수, FCM의 퍼지화 계수의 결정은 성능에 많은 차이가 있으며 이러한 구조와 파라미터의 최적화가 요구된다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 FCM 기반 퍼지뉴럴네트워크의 구조에 관련된 입력변수의 수, 퍼지규칙의 수 그리고 후반부 다항식의 차수와 파라미터에 관련된 퍼지화 계수를 최적화 한다. 제안된 방법은 비선형 시스템의 모델링에 적용하여 성능을 분석하였다.

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IBS Beam Element for Nonlinear Seismic Analysis of Steel Moment Frames (강재 모멘트 골조의 비선형 지진 해석을 위한 IBS 보 요소)

  • Kim, Dal Sung;Kim, Dong Seong;Kim, Kee Dong;Ko, Man Gi
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.2A
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    • pp.233-242
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    • 2008
  • This study presents a non-prismatic beam element for modeling the elastic and inelastic behavior of steel beams, which have the post-Northridge(cover plate) connections in steel moment frames that are subjected to earthquake ground motions. The elastic stiffness matrix for non-prismatric members with increased beam section (IBS) connection is in the closed-form. The plasticity model is of a discrete type and is composed of a series of nonlinear hinges connected by rigid links. The hardening rules can model the inelastic behavior for monotonic and random cyclic loading, and the effects of local buckling. Moreover the determination of yield surfaces, stiffness parameters, and hardening (or softening) rule parameters for IBS beam element were described. Analytical results of the IBS beam element show good correlation with test data and FEM results.

Dynamic Characteristics of Railway Structures under High-Speed Train Loading (고속열차 주행 시 동적하중을 받는 철도구조물의 진동 특성)

  • Rhee, Inkyu;Kim, Jae Min
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.33 no.2
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    • pp.121-128
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    • 2020
  • The purpose of this study is to investigate the distribution patterns of displacement and acceleration fields in a nonlinear soil ground based on the interaction of high-speed train, wheel, rail, and ground. For this purpose, a high-speed train in motion was modeled as the actual wheel, and the vertical contact of wheel and rail and the lateral contact, caused by meandering motion, were simulated; this simulation was based on the moving mass analysis. The soil ground part was given the nonlinear behavior of the upper ground part by using the modified the Drucker-Prager model, and the changes in displacement and acceleration were compared with the behavior of the elastic and inelastic grounds. Using this analysis, the displacement and acceleration ranges close to the actual ground behavior were addressed. Additionally, the von-Mises stress and equivalent plastic strain at the ground were examined. Further, the equivalent plastic and total volumetric strains at each failure surface were examined. The variation in stresses, such as vertical stress, transverse pressure, and longitudinal restraint pressure of wheel-rail contact, with the time history was investigated using moving mass. In the case of nonlinear ground model, the displacement difference obtained based on the train travel is not large when compared to that of the elastic ground model, while the acceleration is caused to generate a large decrease.

Applicability of Permittivity Measurement Method for Investigating the Heavy Metal Contamination of Subsurface (지반의 중금속 오염도 조사를 위한 흙의 유전상수 측정기법의 적용성 평가)

  • Oh, Myoung-Hak;Kim, Yong-Sung;Yoo, Dong-Ju;Park, Jun-Boum
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2005.03a
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    • pp.499-506
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    • 2005
  • 지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50kHz 이하의 저주파영역에서 전극 분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하는 경향을 나타내었으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현 감소로 인하여 유전상수 실수부가 감소하였다. 유전상수 허수부의 경우에는 모든 주파수 영역에서 중금속 농도 증가에 따른 전도손실에 의하여 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

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On the Use of Modal Derivatives for Reduced Order Modeling of a Geometrically Nonlinear Beam (모드 미분을 이용한 기하비선형 보의 축소 모델)

  • Jeong, Yong-Min;Kim, Jun-Sik
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.30 no.4
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    • pp.329-334
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    • 2017
  • The structures, which are made up with the huge number of degrees-of-freedom and the assembly of substructures, have a great complexity. In order to increase the computational efficiency, the analysis models have to be simplified. Many substructuring techniques have been developed to simplify large-scale engineering problems. The techniques are very powerful for solving nonlinear problems which require many iterative calculations. In this paper, a modal derivatives-based model order reduction method, which is able to capture the stretching-bending coupling behavior in geometrically nonlinear systems, is adopted and investigated for its performance evaluation. The quadratic terms in nonlinear beam theory, such as Green-Lagrange strains, can be explained by the modal derivatives. They can be obtained by taking the modal directional derivatives of eigenmodes and form the second order terms of modal reduction basis. The method proposed is then applied to a co-rotational finite element formulation that is well-suited for geometrically nonlinear problems. Numerical results reveal that the end-shortening effect is very important, in which a conventional modal reduction method does not work unless the full model is used. It is demonstrated that the modal derivative approach yields the best compromised result and is very promising for substructuring large-scale geometrically nonlinear problems.

Inverter Output Voltage Regulation based on P+Resonant Control (P+공진 제어기를 활용한 인버터 출력 전압 제어 방식 연구)

  • Lim, Kyungbae;Choi, Jaeho;Jang, Juyoung;Moon, Sangho;Kim, Jaesig
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.249-251
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    • 2013
  • 본 논문은 LCL 필터를 가진 계통연계형 인버터 기반 마이크로그리드가 독립 운전 모드에서 동작할때의 인버터 출력 전압 제어 방식에 대해 다루고 있다. 분산 전원 기반의 마이크로그리드가 독립 운전 모드로 전환될 경우 마이크로그리드는 분산 전원만으로 전체 지역적 부하를 담당해야 하는 의무를 지니게 된다. 따라서 이때 마이크로그리는 전압원으로 가정되며 이를 위해 전압 제어가 수행되어져야 하며 담당하고 있는 부하가 불평형 또는 비선형 부하 일 경우 역상차, 영상차, 특정 차수의 고조파가 발생되기 때문에 기존의 전압 제어 방식을 사용할 경우 출력 전압에 높은 THD 가 발생하게 되며 이는 부하의 성능을 저해하는 요소로 작용한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 PI 제어기 대신 특정 주파수에서 높은 제어 게인을 갖게하는 P+ 다중 공진제어기를 선정하였으며 이를 특정 고조파 별로 다중으로 제어함으로써 비선형-불평형 부하 연결에 의한 악영향에 대처하고자 하였다. P+ 다중 공진제어에 의한 출력 전압 THD 개선 효과는 PSIM Simulation 을 통해 검증되었으며 기존의 PI, Advanced PI 제어기와 그 성능이 비교 분석되었다.

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Load compensation and Speed Controller for Hydraulic Inverter-fed Elevator (유압 인버터 엘리베이터를 위한 부하 보상 및 속도 제어기)

  • Han, Sang-Soo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.2
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    • pp.163-167
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    • 2014
  • To prove the vibration and speed error problems caused by the nonlinear friction characteristics and load variation of the hydraulic system, a PID speed controller and a load compensation controller for the hydraulic inverter-fed elevator are proposed. The load compensation controller is composed by the PI controller and the speed controller is composed by the PID controller. The P,I and D gains of the control parameters are obtained by the frequency response of system transfer function. The Effectiveness of the proposed controller are shown by experimental results, which the proposed controller yields robustness with load variations and stable and good speed and acceleration responses with less oscillations.

A study on chaos synchronization and secure communication of Chua's circuit with equivalent lossy transmission line (등가손실 전송선로를 가진 Chua 회로에서의 카오스 동기화 및 암호화 통신에 관한 연구)

  • 배영철
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.241-250
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    • 2000
  • Chua's circuit is a simple electronic network which exhibits a variety of bifurcation and attractors. The circuit consists of two capacitors, an inductor, a linear resistor, and a nonlinear resistor. In this paper, a transmitter and a receiver using two identical Chua's circuits are proposed and synchronizations and secure communication of a lossy equivalent transmission are investigated. Since the synchronization of the lossy equivalent transmission system is impossible by coupled synchronization, theory having both the drive-response and the coupled synchronization is proposed. The proposed method is synthesizing the desired information with the chaos circuit by adding the information signal to the chaos signal in the lossy equivalent transmission system.

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