• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.5
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• pp.612-620
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• 2019

The increasing use of curved beams in buildings, vehicles, ships, and aircraft has results in considerable effort being directed toward developing an accurate method for analyzing the dynamic behavior of such structures. The stability behavior of elastic curved beams has been the subject of a large number of investigations. Solutions of the relevant differential equations have traditionally been obtained by the standard finite difference. These techniques require a great deal of computer time as the number of discrete nodes becomes relatively large under conditions of complex geometry and loading. One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. The differential quadrature method(DQM) has been applied to a large number of cases to overcome the difficulties of the complex algorithms of programming for the computer, as well as excessive use of storage due to conditions of complex geometry and loading. In this study, the in-plane extensional vibration for asymmetric curved beams with linearly varying cross-section is analyzed using the DQM. Fundamental frequency parameters are calculated for the member with various parameter ratios, boundary conditions, and opening angles. The results are compared with the result by other methods for cases in which they are available. According to the analysis of the solutions, the DQM, used only a limited number of grid points, gives results which agree very well with the exact ones.

• Journal for History of Mathematics
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• v.21 no.3
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• pp.1-30
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• 2008

The success of Newton's Gravitational Theory has influenced the theory of capillarity, beginning in the early nineteenth century, by providing a major model of molecular attraction. He used the equation of the attraction of spheroids, which is expressed by second order partial differential equations, to utilize this analogy as the same kind of a particle's force, between gravitational, refractive force of light, and capillarity. The solution of the differential equation corresponds to the geometrical figure of the vessel and the contact angle which is made by the fluid. Unknown abstract functions $\varphi(f)$ represent interaction forces between molecules, giving their potential functions. By conducting several kinds of experimental conditions, it was found that the height of the ascending fluid in the tube is inversely proportional to the rayon of the tube or the distance of the plate. This model is an essential element in the theory of capillarity. Laplace has brought Newtonian mechanics to completion, which relates to the standard model of gravitational theory. Laplace-Young's equation of capillarity is applicable to minimal surfaces in mathematics, to surface tensional phenomena in physics, and to soap bubble experiments.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.2 no.6
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• pp.960-968
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• 1995

In this paper we present a reordering scheme that could lead to efficient vectorization of the preconditioners for the large sparse linear systems arising from partial differential equations on the CRAY-2, This reordering scheme is a line version of the conventional red/black ordering. This reordering scheme, coupled with a variant of ILU(Incomplete LU) preconditioning, can overcome the poor rate of convergence of the conventional red/black reordering, if relatively large number of fill-ins were used. We substantiate our claim by conducting various experiments on the CRAY-2 machine. Also, the computation of the Frobenius norm of the error matrices agree with our claim.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.6 no.6
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• pp.525-530
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• 2005

In this study, it is presented analysis results of bending problems in the anisotropic thick shell and the anisotropic thin shell bending problems. In the numerical analysis of various mechanical problems involving complex partial differential equations, finite element method is used. Both Kirchoffs assumptions and Mindlin assumptions are used as the basic governing equations of bending problems in the anisotropic shells. The analysis results are compared between the anisotropic thick shells and the anisotropic thin shells for the various width-thickness ratios. The numerical method of this study will be contributed not only to analysis the bending behavior of anisotropic shells but also to design the anisotropic shells.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.2
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• pp.110-122
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• 1996

본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.793-799
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• 2019

In this study, the diffusion process and the thermal energy distribution gradient of the sensor were confirmed by using the finite element analysis program (COMSOL) of the mesh method to analyze the thermal diffusion in the wearable fabric (Nylon) + MWCNT gas sensor. To analyze the diffusion process of thermal energy, the structure of the gas sensor was modeled in a two dimension plane. The proposed modeling was presented with the characteristic value for the component of the sensor, and the gas sensor designed using the mesh finite element method (FEM) was proposed and analyzed by suggesting the one-way partial differential equation in the governing equation to know the degree of thermal energy diffusion and the thermal energy gradient. In addition, the temperature gradient 10[K/mm] of the anode-cathode electrode layer and the gas detection unit was investigated by suggesting the heat velocity transfer equation.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.635-638
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• 2011

유한요소법은 편미분방정식(Partial Differential Equation)의 수치적 근사 해를 구하기 위한 가장 일반적이고 효율적인 방법으로 다양한 공학 분야에서 널리 사용되어지고 있다. 유한요소법의 해석은 연속적인 범위를 가지는 문제를 여러 개의 요소로 나누어 다항식의 형상함수를 만들게 되며 결과적으로 근사 해를 구하게 된다. 이때 해석의 정확성을 높이기 위하여 형상함수의 차수를 높이고 요소의 개수를 늘리게 되면, 이에 따른 수치 계산량의 급격한 증가로 인해 수치해석의 효율성은 떨어지게 된다. 이를 보완하기 위해 유한요소법에 영역분할기법을 적용하여 병렬해석을 수행하면 해의 정확성과 효율성을 동시에 높인다. 병렬해석을 수행하는데 있어서 클러스터의 구조적 특성은 해석의 효율성에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 모델에 대하여 병렬해석의 수행을 통하여 클러스터의 구조적 특성이 병렬해석의 효율성에 미치는 영향에 대해 확인한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.468-473
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• 2004

본 연구에서는 기존의 ㅡ자형, ㄴ자형, ㄷ자형 조파시스템이 경사진 방향으로 가동될 때 발생되는 에너지의 불연속성으로 인한 회절철상이나 구조물에서 반사된 파가 조파판에서 발생하는 재 반사 철상의 단점을 보완할 수 있도록 곡선형태의 조파판을 배치하여 수치실험을 행하였다. 조파판을 곡선형으로 배치시켜 실험 대상물에서부터 반사된 파가 가능한 조파판에 직각으로 부딪치도록 유도하였다. 편미분 격자생성기법을 도입하여 구성된 곡선형 격자망에서 Copeland(1985)의 완경사 방정식을 이용하여 수치해석 하였다. 우선, 1차원 실험영역에서 파를 생성하여 대상구조물에서 반사되어 돌아온 반사파 성분을 조파판에서 흡수하면서 입사파를 생성하는 현상을 재현하였다. 그 후, 실험영역을 2차원으로 확장시켜 조파판을 곡선형으로 배치하여 수치 실험하여 진행파와 회절파의 중첩으로 고안된 해석해와 수치 해를 비교하려다. 그 결과, 기존의 조파시스템에 비하여 에너지 불연속선에서의 회절 현상도 발생하지 않고 반사파 성분을 효율적으로 흡수하는데 효과적임을 알아냈다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2004.11a
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• pp.387-392
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• 2004

The control objectives in this paper are to move the gantry of a container crane to its target position and to suppress the transverse vibration of the payload. The crane system is modeled as an axially moving string equation, in which control inputs are applied at both ends, through the gantry and the payload. The dynamics of the moving string are derived using Hamilton's principle for systems with changing mass. The Lyapunov function method is used in deriving a boundary control law, in which the Lyapunov function candidate is introduced from the total mechanical energy of the system. The performance of the proposed control law is compared with other two control algorithms available in the literature. Experimental results are given.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.407-407
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• 2017

홍수 예측을 위한 분포형 수문모형의 유출해석에서 하도추적은 수리학적 하도 추적과 수문학적 하도 추적 방법이 있다. 수리학적 하도 추적은 운동파 방정식, 확산파 방정식 등을 이용하여 수리현상을 시간과 공간으로 편미분하여 홍수량 예측을 한다. 수리적 하도 추적은 시간적, 공간적 안정조건(stability condition)을 만족해야된다. 면적이 큰 유역에서 적용할 때에는 계산에 소요되는 시간이 크다. 그러므로 국지호우로 인한 돌방홍수 예 경보를 위해서는 준실시간 또는 실시간 홍수 감시 및 예측이 필요하므로 계산에 소요되는 시간이 큰 수리학적 하도추적을 이용한 홍수 예측은 한계를 가진다. 본 연구에서는 유역면적이 큰 유역의 준실시간 홍수 감시 및 예측을 위하여 수문학적 하도추적 기법은 하천차수별 저류상수를 적용한 multi-Muskingum방법을 개발하여 모의하였다. multi-Muskingum 적용한 결과 모의시간이 상당히 단축되었으며 자료동화 기법을 통하여 모형의 정확도를 개선하였다.