• Title/Summary/Keyword: 유연도 행렬

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Damage Detection in Shear Building Based on Genetic Algorithm Using Flexibility Matrix (유연도 행렬을 이용한 전단빌딩의 유전자 알고리즘 기반 손상추정)

  • Na, Chae-Kuk;Kim, Sun-Pil;Kwak, Hyo-Gyoung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • Stiffness estimation of a shear building due to local damages is usually achieved though structural analysis based on the assumed material properties and idealized numerical modeling of structure. Conventional numerical modeling, however, frequently causes an inevitable error in the structural response and this makes it difficult to exactly predict the damage state in structure. To solve this problem, this paper introduces a damage detection technique for shear building using genetic algorithm. The introduced algorithm evaluates the damage in structure using a flexibility matrix since the flexibility matrix can exactly be obtained from the field test in spite of using a few lower dynamic modes of structure. The introduced algorithm is expected to be more effectively used in damage detection of structures rather than conventional method using the stiffness matrix. Moreover, even in cases when an accurate measurement of structural stiffness cannot be expected, the proposed technique makes it possible to estimate the absolute change in stiffness of the structure on the basis of genetic algorithm. The validity of the proposed technique is demonstrated though numerical analysis using OPENSEES.

속이 찬 실린더와 평판의 접합부에 관한 연구

  • 김윤영
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.12
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    • pp.2241-2251
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    • 1992
  • This work is concerned with the investigation of end effects of a cylinder on a structure where a circular plate is attached to a solid circular cylinder. Three-dimensional elasticity solutions are used in a cylinder whereas the classical thin plate theory is employed for a plate. The end effect of the cylinder on the flexibility and the structural response is demonstrated by several numerical examples.

Cell Formation Models Considering Loading, Alternative Routes, and Operations in a FMS (FMS에 있어서 공정할당 및 대체 가공경로를 고려한 셀 형성모델)

  • Chung, Byung Hee;Yoon, Chang Won
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.22 no.51
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    • pp.73-87
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    • 1999
  • 본 연구에서는 다양한 종류의 공정을 수행할 수 있는 가공장비와 자동화된 물류 운반시스템으로 구성된 FMS의 효율적 운영을 위해 셀 제조방식의 개념을 도입한 다수의 유연셀 형성 방법을 제시하고 있다. 서로 독립적인 유연셀의 형성을 위해 FMS의 장점인 공정유연성을 최대한 활용할 수 있도록 기계-공정 행렬과 부품-공정 행렬에 기초한 2 종류의 새로운 유사도 계수와 예외적 요소의 수를 최소화하기 위한 셀 형성 알고리즘을 개발하였다. 두 행렬들은 다공정 수행가능기계간 유사도와 기계셀과 부품간 비처리 능력지수 산출의 기초자료로 사용된다. 알고리즘은 예외적 요소의 수를 최소로 하면서 셀의 수를 최대로 하는 정리에 기초하여 공정을 기계에 할당하며, 다수의 대체경로가 유연셀내에서 형성될 수 있도록 크게 2 단계로 구성되어 있다. 마지막으로 수치예제와 함께 예외적 요소의 발생수를 척도로 하여 기존의 방법들과 비교, 평가하고 있다.

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Equivalent Coefficient Element Modelling for a Jointed Structure Using the Reduction of Flexibility and Mass Matrices (유연도행렬 및 질량관성행렬의 축약을 이용한 결합체결 구조부의 등가 계수행렬 요소 모델링)

  • Choi, Y.H.;Shin, J.H.;Chung, W.J.;Park, J.K.;Cho, J.H.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.655-660
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    • 2000
  • This paper presents the construction of consistent coefficient matrix elements for jointed structures using the reduction of flexibility and mass matrices. The reduced flexibility coefficient matrix hat little structural complexity than Guyan's stiffness matrix reduction since the only element of the original matrix, corresponding to the selected nodal degrees of freedom, contributes. The proposed method was applied to building equivalent coefficient matrices for a clamp jointed structure in finite element modal analysis of a cantilevered beam. The theoretical analysis results were compared with those experimental modal analysis, Comparison of both shows good agreement each other.

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Geometrically Non-linear Model in Flexibility Method (유연도법에서의 기하학적 비선형 모델)

  • Kwon, Min-Ho;Kim, Jin-Sup
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.63-66
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    • 2011
  • 유연도법 기반의 공식화에서는 변위영역의 형상함수를 라그랑지언(Lagrangian)보간법에 의한 곡률로부터 횡방향 변위를 유도한다. 곡률변위보간법으로 유도한 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법과 강성도법을 기반으로 한 비선형 기존의 유한요소 해석 프로그램의 결과를 비교하여 적용이 가능함을 확인하였고, Spacone의 이론을 확장시켜 기하학적 비선형 거동을 예측할 수 있는 유연도법의 알고리즘을 제안하였다. 예제를 통하여 실제 문제에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다.

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Damage quantification of shear buildings using deflections obtained by modal flexibility (모드유연도 행렬 변위를 이용한 전단빌딩의 정량적 손상평가 방법)

  • Sung, Seung-Hun;Koo, Ki-Young;Jung, Hyung-Jo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • 본 논문에서는 상사진동에서의 응답을 통해 구성된 모드유연도 행렬에 의해 추정되는 변위/변형을 이용해 전당빌딩의 손상을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 전단빌딩의 손살발생 후의 층간변위와 손상발생 전 후의 층간변위 차이인 Damage-induced inter-story deflection(DI-ID)의 관계를 이용해 손상을 정량적으로 평가하는 방법이다. 구조물이 양전단력만을 발생시킴으로써 층간변위를 분명히 파악할 수 있도록 하는 양전단력 탐색하중(Positive Shear Inspection Load)을 통해 DI-ID를 산정한다. 제안된 방법의 검증을 위해 5층의 전단빌딩 축소모형을 대상구조물로 선정했으며, 단일손상과 다중손상의 모사를 위해 1층과 3층의 휨강성을 각각 10% 씩 저감시켰다. Static test와 modal test를 통해 각각의 결과를 비교하는 방법으로 제안된 방법의 성능검증을 수행했으며, 축소모형실험 결과, 두 실험간 평균오차 1% 이내로 정확도를 검증했다.

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A Method of Contact Pressure Analysis between Half-space and Plate (탄성지반과 판의 접촉압력해석에 관한 연구)

  • Cho, Hyun Yung;Cheung, Jin Hwan;Kim, Seong Do;Han, Choong Mok
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-8
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    • 1992
  • A method analizing contact pressure between plate and elastic half space is presented by using F.E.M. With the method, the pressure intensities at surface nodes of half space cae be directly calculated by using flexibility matrix of half space. The method is originally presented by Y.K. Cheung et al.(3) Insted of Y.K. Cheung's method, which use a conception of equi-contact pressure area around each surface nodes of half space in the noded rectanqular element area. We use the equi-contact pressure area around the Gaussian integration points of half space surface in the noded isoparametric element area. Numarical examples are presented and compared with other's studies.

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Calculating an inverse of a $4{\times}4$ matrix using Neon (Neon 을 사용한 $4{\times}4$ 행렬의 역행렬 연산)

  • Oh, Yu-Yeon;Lee, Chang-Gun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06c
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    • pp.344-346
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    • 2012
  • 스마트폰에서의 3D 게임/애플리케이션에 대한 사용자의 요구는 나날이 증가하고 있다. 3D 게임/애플리케이션은 내부적으로 $4{\times}4$ 행렬을 가지고 여러 가지 좌표 변환을 수행하기 때문에, 보다 빠른 3D 그래픽스 처리를 위해서는 $4{\times}4$ 행렬 연산의 최적화가 필수적이다. $4{\times}4$ 행렬 연산중에 역행렬 연산에 대해 살펴보고, ARM 프로세서에서 지원하는 Neon 연산자를 이용해서 $4{\times}4$ 행렬의 역행렬 연산을 개선할 수 있다.

Robust control design applicable to general flexible joint manipulators (일반적인 유연조인트 로봇에 부합되는 견실제어설계)

  • Kim, Dong-Hwan;Chen, Ye-Hwa
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.10-18
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    • 1998
  • 불확실한 변수와 비선형성을 가지는 유연조인트 로봇의 견실제어 방안을 제시한다. 그리고 본 시스템에서 불확실구조는 일치성을 유지하지 않는 불일치성 불확실 시스템이다. 제어기는 리아노프의 방안에 근거를 두고있다. 견실제어는 연산토크법을 사용하고 삽입제어기법을 통하여 좌표변환을 통해 구성된다. 제어기 설계과정은 우선 연산토크방법에 의해 시스템 동역학에서 정격부분을 선형으로 2개의 부분시스템으로 구성한다. 이후 좌표변환을 이용하여 각 부분시스템에 제어기를 구축한다. 이 방안을 통하여 관성 행렬이 알려진 값인 경우 이 행렬의 상위한계 조건없이 제어기를 설계할 수 있다. 따라서 임의의 형태의 로봇에도 적용 가능한 제어알고리즘이 된다. 설계된 견실제어는 변환된 시스템이나 원시스템 모두 실용적 안정성을 보장한다. 이 변환은 단지 불확실변수의 최대 한계값의 정보만을 요구한다.

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Elastic Boom Modeling of a Floating Crane based on Finite Element Formulation (유한 요소 정식화를 이용한 해상 크레인 붐(boom)의 탄성체 모델링)

  • Park, Kwang-Phil;Cha, Ju-Hwan;Lee, Kyu-Yeul
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.192-195
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    • 2010
  • 본 논문에서는 해상 크레인과 중량물의 동적 거동을 시뮬레이션하기 위해, 유한 요소 정식화(finite element formulation)를 이용하여 해상 크레인의 붐(boom)을 탄성체로 모델링 하였다. 붐은 3차원 탄성 빔(beam) 요소로 가정하고, 각 요소의 변형에 의한 변위는 형상 함수(shape function)과 절점 좌표(nodal coordinate)를 이용하여 정의하였다. 변형 변위를 이용하여 탄성 붐의 강성 행렬(stiffnes matrix)을 유도하고, 탄성 변위를 포함하는 위치 벡터를 이용하여 질량 행렬을 유도한다. 해상 크레인과 중량물로 이루어진 운동 방정식에 탄성 붐을 포함하여 유연 다물체계(flexible multibody system) 운동 방정식을 구성한다. 외력으로는 선박 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘, wire rope의 장력, 중력 그리고 계류력(mooring force)이 고려되었다. 먼저 요소의 개수를 변경하며 탄성 붐의 동적 거동을 시뮬레이션 하여, 유한 요소 정식화를 이용한 모델링의 타당성을 검증하였다. 그리고 해상 크레인과 중량물의 동적 거동 시뮬레이션에 탄성 붐 모델을 적용하였다.

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