• 제목/요약/키워드: 적합 직교 분해 기법

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트윈 빌딩의 공력 특성이 풍응답에 미치는 영향 평가 (Impact of the Aerodynamic Characteristics of Twin Buildings on Wind Responses)

  • 김법렬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 트윈 빌딩의 풍응답은 풍하중의 공력 특성과 트윈 빌딩 구조 시스템의 동적 특성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 트윈 빌딩의 두 빌딩의 간격이 다른 두 경우에 대해서 풍응답에 영향을 주는 풍압의 특성을 풍동 실험과 적합 직교 분해 기법을 이용해 파악하고, 3차원 구조 시스템 모델링을 통해 동특성을 파악하였다. 그리고 이중 모달 변환 기법을 이용해서 각 풍압의 특성과 구조물의 동특성이 풍응답에 미치는 영향을 파악하였다. 적합 직교 분해 기법을 통해서 채널링과 와류 효과에 대해서 파악할 수 있었다. 풍 직각 방향의 풍하중은 두 빌딩의 간격에 영향을 많이 받았으며, 풍 방향의 풍하중은 간격에 영향을 적게 받았다. 마찬가지로, 이중 모달 변환 기법에서 교차 참여 계수는 풍 직각 방향에서는 두 빌딩의 간격에 따라 크게 달라진 반면, 풍 방향은 영향이 적었다. 이에 따라 두 빌딩의 간격이 풍 방향의 풍응답 보다 풍 직각 뱡향의 풍응답에 중요한 역할을 하는 것을 알 수 있었다.

구조진동시스템의 적합직교분해에 관한 연구 (A study on the proper orthogonal decomposition of the structural dynamic system)

  • 백승민;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.171-174
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    • 2010
  • 적절한 근사화 과정을 통하여 구축된 축소 시스템은 전체 시스템의 거동을 적은 수의 정보를 통하여 효과적으로 표현할 수 있다. 효과적인 시스템 축소를 위하여 본 연구에서는 주파수 영역 Karhunen-Loeve (Frequency-domain Karhunen-Loeve, FDKL) 기법과 시스템 등가 확장 축소 과정(System equivalent expansion reduction process, SEREP)을 연동한 축소 기법을 제안한다. 적합직교분해(Proper orthogonal decomposition)의 한 방법인 FDKL기법을 통하여 최적모드(Optimal mode)를 구하고 이에 SEREP을 적용하여 자유도 변환 행렬을 구한다. 이때 주자유도 선정은 2단계 축소기법을 적용한다. 최종적으로 제안된 기법은 수치예제를 통하여 검증한다.

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트윈 빌딩의 적합 직교 분해 기법을 이용한 풍하중 및 풍응답 평가 (Evaluating Wind Load and Wind-induced Response of a Twin Building using Proper Orthogonal Decomposition)

  • 김법렬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.309-314
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    • 2018
  • 트윈 빌딩의 풍하중의 특성과 구조적 특성은 일반 고층건물보다 복잡하다. 이러한 특성을 조사하기 위해서 풍동실험을 통해서 트윈 빌딩의 풍압을 계측하였다. 계측된 데이터와 적합 직교 분해 기법을 이용하여 풍압의 패턴을 파악하였다. 1차 모드에서는 채널링 효과가 2차 모드에서는 와류 효과가 나타났다. 또한, 두 빌딩의 하중의 상관관계를 파악하였는데, 풍 방향 하중은 양의 상관관계를 가지며, 풍 직각 방향의 하중은 명확한 상관관계가 나타나지 않았다. 이러한 상관관계는 횡 방향 변위에도 영향을 미쳤다. 양의 상관관계를 가지면 트윈 빌딩을 연결하는 구조부재의 영향이 적게 작용한 반면에 음의 상관관계를 가지면 연결 구조부재의 영향이 횡 방향의 변위를 줄이는데 큰 영향을 미치게 되었다.

적합직교분해법을 이용한 복잡한 동적응답의 선형화 모델링 기법 (Linearized Modeling Technique for Complex Dynamic Responses Using Proper Orthogonal Decomposition)

  • 이수일;홍상혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.156-159
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    • 2008
  • Proper orthogonal decomposition is a statistical pattern analysis technique for finding the dominant components, called the proper orthogonal modes, in ensembles of spatially distributed data. We present recent ideas based on proper orthogonal decomposition (POD) and detailed experiments that yield new perspectives into the microscale structures. The linearized modeling technique based on POD is very useful to show the principal characteristics of the complex dynamic responses.

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적합직교분해를 이용한 로터 블레이드의 차수축소모델 구축 및 공력특성 분석 (Efficient Analysis of the Aerodynamic Characteristics of Rotor Blade Using a Reduced Order Model Based on Proper Orthogonal Decomposition Method)

  • 정성기;느고콩덕;양영록;조태환;명노신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1073-1079
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    • 2009
  • 본 연구에서는 전진 비행하는 헬리콥터 로터 블레이드 표면의 압력장에 대한 공력 특성 분석 및 차수축소모델 구축을 위해 적합직교분해 (POD) 방법을 이용하였다. 에너지가 큰 특정 모드를 기반으로 전진 비행하는 비정상 로터 블레이드에 대한 공기역학적 특성을 분석하였으며, CFD 계산 결과의 검증을 위해 제자리비행에 대한 실험 결과와 비교하였다. 수렴속도를 향상시키기 위해 Multi-grid 기법을 사용하였으며, 회전하는 로터 블레이드 주위의 비정상 유동을 모사하기 위해 슬라이딩 격자를 이용하였다. 그 결과 240개의 Snapshot에 대해 에너지율 99% 이상을 포함하는 지배적인 POD 모드 7개가 선정되었으며, POD 모드와 전개 계수를 이용하여 차수축소모델을 성공적으로 구축하였다.

직교 주파수 분할 다중화 시스템의 공간 주파수 블록 코딩에서의 부호 반전 채널 스위칭 기법 (Sign Reversal Channel Switching Method for Space-Frequency Block Code in Orthogonal Frequency Division Multiplexing System)

  • 정혁구
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.13-21
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    • 2020
  • 이 논문은 직교 주파수 분할 다중화 시스템에 사용하는 공간 주파수 블록 코딩에서의 부호 반전 채널 스위칭 알고리즘을 제안한다. 소스 데이터를 다른 안테나로 보내는 경우에는 수신기는 바뀐 그 채널에 적합하도록 결합 방법을 바꾸어야 한다. 만일 미리 정의된 채널 스위칭 시퀀스를 모르는 수신기라면, 수신한 데이터를 정확하게 복호할 수 없게 된다. 채널 스위칭을 위한 송신 데이터를 바꾸는 경우에는 데이터 심볼들을 공간 주파수 블록 코딩 형식에 맞추어서 바꾸어야 한다. 이 논문에서는 송신 안테나 간의 데이터 심볼들을 바꾸는 것이 아닌 단지 부호 반전 방법을 제안한다. 이 방법을 사용하면 다른 결합 방법을 발생시킴으로써 수신기에서 간단한 암호화로 동작함을 보였다.

적합직교분해 기법에서의 효율적인 스냅샷 선정을 위한 고유값 분석 (ANALYSIS OF EIGEN VALUES FOR EFFECTIVE CHOICE OF SNAPSHOT DATA IN PROPER ORTHOGONAL DECOMPOSITION)

  • 강형민;전상욱;이관중
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.59-66
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    • 2017
  • The guideline of selecting the number of snapshot dataset, $N_s$ in proper orthogonal decomposition(POD) was presented via the analysis of Eigen values based on the singular value decomposition(SVD). In POD, snapshot datasets from the solutions of Euler or Navier-Stokes equations are utilized to SVD and a reduced order model(ROM) is constructed as the combination of Eigen vectors. The ROM is subsequently applied to reconstruct the flowfield data with new set of flow conditions, thereby enhancing the computational efficiency. The overall computational efficiency and accuracy of POD is dependent on the number of snapshot dataset; however, there is no reliable guideline of determining $N_s$. In order to resolve this problem, the order of maximum to minimum Eigen value ratio, O(R) from SVD was analyzed and presented for the decision of $N_s$; in case of steady flow, $N_s$ should be determined to make O(R) be $10^9$. For unsteady flow, $N_s$ should be increased to make O(R) be $10^{11\sim12}$. This strategy of selecting the snapshot dataset was applied to two dimensional NACA0012 airfoil and vortex flow problems including steady and unsteady cases and the numerical accuracies according to $N_s$ and O(R) were discussed.

POD 기법을 이용한 저 레이놀즈 수 충돌 제트의 비정상 거동 연구 (Investigation on the Unsteadiness of a Low Reynolds Number Confined Impinging Jet using POD Analysis)

  • 안남현;이인원
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.34-40
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    • 2008
  • The flow characteristics in a confined slot jet impinging on a flat plate were investigated in low Reynolds number regime (Re$\leq$1,000) by using time-resolved particle image velocimetry technique. The jet Reynolds number was varied from 404 to 1026, where it is presumed that the transient regime exists. It is found that the vortical structures in the shear layer are developed with increasing Reynolds number and that the jet remains steady at the Reynolds number of 404. Vortical structures and their temporal evolution are verified and the results were compared with previous numerical studies.

에어포일 공력 성능 예측을 위한 딥러닝 기반 방법론 연구 (Deep learning-based Approach for Prediction of Airfoil Aerodynamic Performance)

  • 천성우;정호진;박민규;정인호;조해성;기영중
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.17-27
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    • 2022
  • 본 논문에서는 에어포일의 좌표 데이터에 대해 공력 특성을 예측할 수 있는 합성곱 신경망 기반 네트워크 프레임 워크를 설계하였으며 Xfoil을 이용한 공력 데이터를 적용하여 네트워크의 가능성을 확인하였다. 이 때 에어포일의 두께 변화에 따른 공력 특성 예측을 수행하였다. 부호화 거리 함수를 이용하여 에어포일의 좌표 데이터를 이미지 데이터로 변환하였으며 받음각 정보를 반영하였다. 또한 에어포일의 압력 계수 분포를 축소 모델 기법 중 하나인 적합 직교 분해를 이용하여 축소된 데이터로 표현하였으며 이를 네트워크의 출력 데이터로 사용하였다. 제시하는 네트워크의 내삽과 외삽 성능을 평가하기 위하여 시험 데이터를 구성하였고, 결과적으로 내삽 데이터에 대한 예측 성능이 외삽에 비해 우수함을 확인하였다.