• 제목/요약/키워드: 연속체 시스템

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브리징 스케일 기법을 이용한 분자동역학-연속체 연성 시스템의 설계민감도 해석 (Design Sensitivity Analysis of Coupled MD-Continuum Systems Using Bridging Scale Approach)

  • 차송현;하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.137-145
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    • 2014
  • 본 논문에서는 브리징 스케일 분해를 기반으로 멀티스케일 문제에 대한 설계민감도 해석법을 개발하였다. 나노 기술의 급속한 발전으로 인해 나노 수준의 해석의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 최근 분자동역학과 연속체역학의 연성문제에서 많은 해석 방법들이 개발되었다. 본 논문에서는 연성시스템 해석을 위해 브리징 스케일 기법을 사용한다. 전체 영역의 분자동역학 시스템의 해석은 많은 양의 계산 비용이 들기때문에 분자동역학과 연속체 시뮬레이션의 연성시스템을 선호한다. 분자동역학과 연속체 수준 사이의 정보 교환은 분자동역학과 연속체의 경계에서 일어난다. 브리징 스케일 법에서 일반화된 랑지벵 방정식은 축소된 영역의 분자동역학 시스템 해석을 위하여 요구되고, 시간이력 커널을 사용하여 구한 GLE 힘은 분자동역학 시스템에서 경계에 있는 원자들에 작용한다. 그러므로 분자동역학과 연속체 수준의 시뮬레이션을 분리해서 해석할 수 있으며 계산 과정을 가속시킬 수 있다. 연성문제의 시뮬레이션 이후에는 설계의 최적화를 위해 설계민감도 해석의 필요성이 자연스럽게 나타나며 전체 시스템의 성능은 나노 스케일의 효과를 고려해서 최적화된다. 설계구배 기반 최적화에서 설계민감도가 요구되지만 유한차분법으로 구한 민감도는 문제가 대형화될 때 계산비용의 제한때문에 비실용적이나 해석적 설계민감도는 효율적인 강점을 갖는다. 본 연구에서는 연성된 분자동역학-연속체 멀티스케일 문제에서 해석적 설계민감도를 유도하여 정확성과 향후 최적설계로의 활용 가능성을 확인하였다.

쉘구조물의 탄소성해석에 관한 새로운 해석법의 연구 (A Study of New Approach on Elasto-Plastic Analysis of shell Structures)

  • Kwun Taek Jin;Park Kang Geun
    • 기술사
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    • 제20권3호
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    • pp.5-14
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    • 1987
  • 연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

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분포질량 동흡진기가 부착된 연속체 시스템에 대한 연구 (II) (The Study of Continuous System Combined with Distributed DVA (II))

  • 최정현;임병덕
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권3호
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    • pp.215-221
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    • 2004
  • Large machine and structure can not be normally treated as lumped parameter system. Such machine or structure must be broken down to individual beams or panels the motion of which must be analysed before an absorber system can be designed for each element. The absorber may be a lumped parameter system or a continuous system. One of the most common elements in a machine or structure is the cantilever, and in this paper is considered the design of a continuous parameter absorber to reduce the transverse vibrations of a beam. So this paper describes the method to obtain the accurate information about combined continuous beam system with DVA. This information is obtained from the combined system's receptance. and this paper shows the convenience and useful informations when design the dynamic vibration absorber with the combined system's receptance.

주기 비안정 연속계의 파라메터공진에 관한 주파수 해석 (Frequency Analysis on Parametric Resonance of Periodically Non-stationary Systems with Distributed Parameters)

  • 이용관;체추린
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.295-299
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    • 2004
  • 본 논문에서는 주기 비안정 연속계의 해석을 위한 주파수 방법이 제안된다. 비안정시스템의 안정화를 위한 기존의 주파수 해석법을 일부 수정하여 연속계를 포함한 비안정 시스템에 적합하도록 수정하였으며, 직류모터와 동기발전기로 구성되어 있는 전기-기계 시스템에 적용하여 유용성을 보였다. 복잡한 비안정 연속계의 문제를 각 요소별 주파수 응답을 분리하고 조합하는 작업들을 통하여 쉽게 풀 수 있음을 보였다. 모터-발전기로 구성되어있는 전기-기계 시스템에서 발전기의 상호유도인덕턴스의 시간에 따른 주기적 변화와 장선(long electrical line)의 부하가 시스템의 불안정성을 야기함을 보였다.

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내재적 절리-연속체 모델을 이용한 암반사면 평면파괴의 수치해석적 검증 (Numerical Verification for Plane Failure of Rock Slopes Using Implicit Joint-Continuum Model)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권12호
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    • pp.125-132
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    • 2020
  • 암반내의 절리는 암반의 전체적인 역학적 거동에 중요한 역할을 한다. 암반에 대한 수치해석은 절리면의 역학적 물성, 방향성, 간격 그리고 연속성을 정교하게 모델링할수 있어야 한다. 본 논문의 내재적 절리-연속체 접근법은 절리군을 포함한 암반의 역학적 모델을 제시한다. 암반에 대한 강성 텐서는 온전한 암석과 절리군의 역학적 특성으로부터 산정하였다. 이는 온전한 암석과 절리군에 대한 연속적 강성 시스템의 컴플라이언스 텐서 합으로부터 산정할 수 있다. 암반사면의 평면파괴에 대한 수치해석은 기존의 daylight envelope과 측면한계를 적용하는 경험적인 방법과 상당히 일치함을 확인하였다. 개발된 내재적 절리-연속체 모델은 연속체 기반으로 수식화되어 기존의 절리에 대한 열-수리-화학적 실험적 결과들을 실제 수치해석에 적용할수 있을 것이다.

이동체의 위치 정보를 저장하기 위한 해쉬 기반 색인의 성능 분석 (On the performance of the hash based indexes for storing the position information of moving objects)

  • 전봉기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • 이동체 데이터베이스 시스템은 연속적으로 위치와 방향을 바꾸는 이동체 집합을 관리해야 한다. 전통적인 공간색인 기법은 정적인 공간 데이터를 관리하는 목적으로 사용되기 때문에 이동체를 위한 색인으로 부적합하다. 이동체의 위치는 연속적으로 변하기 때문에, 이동체의 색인은 변경된 위치 정보를 유지하기 위하여 빈번한 갱신 연산을 수행해야 한다. 이 논문에서는 이동체들의 이동을 처리하기 위한 삽입/삭제 비용을 분석하였다. 실험 결과에서 제안하는 동적 해싱 색인이 기존의 R-트리와 고정 그리드 보다 성능이 우수하였다.

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데이터 스트림 상에서 다중 연속 질의 처리를 위한 속성기반 접근 기법 (Attribute-based Approach for Multiple Continuous Queries over Data Streams)

  • 이현호;이원석
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제14D권5호
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    • pp.459-470
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    • 2007
  • 데이터 스트림은 빠르게 연속적으로 발생하는 무제한의 데이터 튜플의 집합이다. 이러한 데이터 스트림에 대한 질의 처리 또한 연속적이고 신속해야 하며 엄격한 시공간적 제약이 요구된다. 대부분의 데이터 스트림 관리시스템(DSMS)에서는 시공간적 제약사항을 효과적으로 지키기 위해서 등록된 연속 질의들의 선택 조건(selection predicate)들을 그룹화하거나 색인처리 한다. 본 논문에서는 연속 질의들의 선택 조건들을 속성별로 그룹화한 새로운 구조체인 속성 선택체(Attribute Selection Construct)를 제안한다. 속성 선택체에는 해당 속성이 특정 질의조건에 사용되는지 여부, 부분적으로 미리 계산된 질의결과 정보, 그리고 해당 속성의 선택률 통계 등 효율적인 질의 처리를 위한 유용한 정보들이 포함된다. 또한, 대상 질의집합을 구현한 속성 선택체들 간의 처리 순서는 전체적인 질의성능에 많은 영향을 미칠 수 있기 때문에 효과적으로 속성 선택체 처리 순서를 결정할 수 있는 전략도 함께 제안된다. 마지막으로, 기존의 방법들이 포함된 다양한 실험을 통하여 제안된 방법론의 성능을 여러 각도에서 비교 검증한다.

선석의 연속관리를 통한 인천항 선석운영 연구 (A Study on the Continuous Operation of Berth in Inchon Port)

  • 최현규;김영민;이창호
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2000년도 춘계학술대회
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    • pp.361-368
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    • 2000
  • Port Simulation 문제는 항만의 운영실태를 분석하는데 있어서 크게 두 가지 측면에서 연구되어 왔다. 하나는 항만의 운영효율을 분석하기 위한 연구이고, 다른 하나는 항만과 인근 도시간의 물류시스템과 관련된 연구로 분류할 수 있다. 인천항은 ‘96년도 체선율이 32.3%로 국내 다른 항만과 비교해 보면 가장 심각한 체선실태를 보이고 있으며 이에 따른 물류비용을 포함한 추가비용의 손실이 크다. 따라서 기존의 연구에서 인천항의 체선현황을 분석하고 개선방안을 제시하는 Simulation Model이 연구되었고, 이를 이용한 의사결정지원시스템을 개발해서 활용방안을 모색중이다. 그러나, 이들 연구에서는 아직 실제 운영하고 있는 연속관리부분에 대해서는 고려하지 않았다. 이에 본 연구에서는 기존의 연구를 검토하고 특히 선박의 대기시간을 줄이고 선석의 활용도를 높일 수 있는 연속관리 부분을 집중 연구 이를 시스템에 반영하였다. 향후 연속적인 선석접안을 적용하여 얻은 결과를 기존의 Port Simulation 이나 선석운영 의사결정 지원시스템 개발에 활용하려 한다.

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절리의 빈도 및 길이분포가 이차원 DFN 시스템의 수리지질학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Joint Density and Size Distribution on Hydrogeologic Characteristics of the 2-D DFN System)

  • 한지수;엄정기;이다혜
    • 자원환경지질
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    • 제50권1호
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    • pp.61-71
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    • 2017
  • 본 연구는 절리의 빈도 및 길이분포가 절리암반의 수리지질학적 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 이차원 불연속절리망 (DFN; discrete fracture network) 유체유동 해석을 바탕으로 한 수치실험을 수행하였다. 두개의 절리군을 사용하여 절리의 빈도와 길이분포를 달리하며 추계론적으로 생성한 총 51개의 DFN 시스템에 대하여 $0^{\circ}$부터 매 $30^{\circ}$ 간격으로 총 12 방향으로 구현한 총 612개의 $20m{\times}20m$ DFN 블록에서 방향에 따른 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 시스템에서 이론적 블록수리전도도와 더불어 주 수리전도도텐서, 평균 블록수리전도도 등이 산정되었다. 절리군의 빈도의 증가 또는 길이의 평균 및 표준편차 증가에 따라 임의 방향으로의 블록수리전도도는 증가하며 DFN 시스템에 대한 등가연속체 취급 가능성이 높아지지만, 절리군 간의 빈도 차이가 커지면 블록수리전도도의 이방성 증대로 인하여 등가연속체 취급 가능성이 낮아질 수 있는 것으로 평가되었다. 두 절리군의 교차각이 작을수록 등가연속체 특성은 빈도 및 길이분포의 변화에 상대적으로 더욱 영향을 받는 것으로 평가되었다. 등가연속체로 취급하기 어려울 정도로 두 절리군의 교차각이 작아도 절리군의 빈도 또는 길이 분포가 증가하면 등가연속체 취급 가능성은 높아진다.

오픈소스를 이용한 배선조립체 점검기 개발에 관한 연구 (A Study on Development of the Wire-Harness Checker Using Open Source)

  • 윤명섭;박구락;김재웅;이윤열
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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    • pp.295-296
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    • 2019
  • 본 논문은 항공기내의 주요 항공전기 전자 부분품을 연결하여 주는 배선조립체의 연속성을 시험할 수 있는 점검기의 개발에 관한 것이다. 기존의 항공기 내의 배선조립체의 연속성 시험은 디지털 멀티미터의 저항점검 기능을 통해 이루어지고 있었으나, 측정된 저항값이 정상인지 비정상인지의 판단은 정비사의 경험에 의한 판단에 의존할 수밖에 없는 문제가 있다. 제안한 점검기는 정비사가 예상되는 배선의 AWG 규격 및 길이를 입력하면 배선조립체의 AWG 규격별, 길이별 SPEC'의 저항값을 계산하여 측정된 저항값이 정상인지 비정상인지 확인할 수있는 메시지를 시현하게 하여 정비사의 정비 부담을 줄여줄 수 있다. 또한 본 시스템은 오픈소스를 이용하여 저비용으로 제작가능하게 하여 많은 정비사들이 사용할 수 있도록 하는 장점이 있다.

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