• Title/Summary/Keyword: 포물선 방정식

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Free Vibrations and Buckling Loads of Tapered Beam-Columns of Circular Cross-Section with Constant Volume (일정체적 원형 변단면 보-기둥의 자유진동 및 좌굴하중)

  • 이병구
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.135-143
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    • 1996
  • The differential equations governing both the free vibrations and buckling loads of tapered beam-columns of circular cross-section with constant volume are derived and solved numerically. The effects of axial load are included in the differential equations. The parabolic equation is chosen as the variable radius of circular cross-section for the tapered beam-column. In numerical examples, the clamped-clamped, clamped-hinged and hinged-hinged end constraints are considered. The variations of the frequency parameters and buckling load parameters with the non-dimensional system parameters are presented in figures and the configurations of strongest columns are obtained.

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Static and Dynamic Stability Analyses of Simple Tapered Columns with Constant Volume (일정체적 단순지지 변단면 기둥의 정·동적 안정해석)

  • Lee, Byoung Koo;Kim, Suk Ki
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.3A
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    • pp.533-538
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    • 2006
  • This study deals with the static and dynamic stability analyses of simple tapered columns with constant volume. The crosssections of column taper are the regular polygons whose depths are varied with the parabolic functional fashion. The hingedhinged end constraint is chosen as the boundary condition of the column. The non-dimensional ordinary differential equation governing free vibrations of such column subjected to an axial load is derived and solved numerically. From numerical results, the relationships between natural frequencies and section ratios are obtained, from which the configurations of dynamic optimal shapes of columns and the strongest columns are extracted.

A study on benchmark of wave propagation model (전달손실 모델의 benchmark에 관한 연구)

  • Cha Kyoung Hee;Kim Jae Soo;Seong Woo Jae
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.206-209
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    • 1999
  • 본 논문은 실제 해양에서 표적의 탐지거리 계산에 필요한 전달손실을 신속, 정확하게 계산하기 위해 가용한 모델을 확보하고, 확보된 모델의 검증을 통해 사용 가능한 범위에 대한 지침을 마련하고자 한다. 연구를 위해 확보된 모델은 포물선 방정식 모델의 RAM, 정상모드 모델의 KrakenC, 고속음장 모델의 OASES이다. 각 모델을 같은 환경에서 주파수를 변화시켜 가며 비교하였고 완전해를 제공하는 OASES를 기준으로 결과를 비교해 본 결과 KrakenC의 경우, 저주파에서 전달손실은 거의 일치하거나 2-3dB 정도의 차이를 보였고, ram의 경우는 KrakenC에 비하여 일치하는 정도가 훨씬 낮았다.

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Prediction Wave Transformation for Using Wave Spceturm (스펙트럼을 이용한 파랑변형 예측)

  • 박정철;김재중
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.235-242
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    • 1999
  • Wave which propagate from the offshore cause transformation of diffraction, refraction, and reflection etc. in coming in the coastal by depth change. Especially, Wave strongly show the charcateristics of rancom wave in the coastal zone. Developed wave model until a recent date analysed regular waves with height and period equal to those of the significant wave, In case of Monochromatic wave, it can be analysed fine in the offshore, but differ from in coastal zone. In this study, form of governing equation is parabolic mild slope equation. This model calculated random wave for using frequency spectrum and directional spectrum from input data condition of wave. This model is applied to Vincent shoal and compared with laboratory experimental data. The results agreed well with laboratory data.

Design of double-clad, dispersion-compensating single-mode fiber with parabolic-index profile for $\lambda$=1.55 $\mu$m ($\lambda$=1.55 $\mu$m에서 포물선분포-이중클래드, 분산보상 단일모드 광섬유의 설계)

  • 김동각;김창민;이상배;강희전
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.8 no.2
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    • pp.134-141
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    • 1997
  • We design the single mode dispersion-compensating fibers (DCF) which may be necessary for upgrading the previously installed 1.31 ${\mu}{\textrm}{m}$ optical communication system to the 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ system. To obtain the optimum index profile that allows large negative dispersion at 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$, parabolic-index, double-clad fibers are analyzed by applying the 1-D FEM to the scalar wave equation of optical fibers. In constideration of macro-bending loss, the fibers are designed so that the cutoff wavelength of the $LP_{01}$ mode is greateer than 1.80 ${\mu}{\textrm}{m}$. The computer simulations show that the lower bound of the dispersion at 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ is limited to about -120 ps/nm . km for the fiber index profiles satisfying the $LP_{01}$'s cutoff condition.

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양자우물 안에 양자점을 형성한 나노복합체 구조에 삽입된 InAs 양자점의 변형효과와 전자적 성질

  • Yu, Chan-Ho;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.308.1-308.1
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    • 2014
  • 반도체에서 양자점이 포함된 나노복합체의 전자적 구조와 성질에 대한 연구는 기본적인 양자 물리적 현상을 이해하고 전자소자 및 광소자의 다양한 응용 분야를 파생할 수 있기 때문에 많은 관심을 갖고 있다. 나노복합체를 구성하는 각각의 양자우물과 양자점에 대한 실험과 이론에 대한 연구는 많이 진행되고 있으며, 양자우물 안에 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 상태이다. 또한 양자우물 안에 자발 형성된 양자점이 삽입된 나노복합체에 대한 전기적 특성 및 광학적 특성에 대한 연구는 많으나, 양자우물 안에 삽입된 양자점에 대한 전자적 구조에 대한 연구는 거의 없다. 양자우물 안에 양자점을 형성한 나노복합체 구조를 사용하여 제작한 전자소자와 광소자의 효율을 향상시키기 위해서는 이 복합 구조의 전자적 성질에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 단일 양자우물 안에 자발 형성된 InAs 양자점을 포함한 나노복합체의 전자적 특성을 분석하기 위하여 변형효과와 비포물선효과를 포함한 전자적 부띠 에너지에 대하여 비교 분석하였다. InAs 양자점은 20 nm의 직경을 갖고 있으며, GaAs 기판위에 버퍼층과 AlAs 층을 사용한 양자우물 구조에 삽입되었다. 단일 양자우물 안에 삽입된 양자점의 전자적 구조는 형상 의존 변형효과와 비포물선 효과를 고려한 쉬뢰딩거 방정식을 삼차원 가변 메시 유한차분법을 사용하여 수치해석 방법으로 분석하였다. 수치해석 방법으로 양자우물의 우물 폭의 영향을 받는 양자점의 크기변화에 따라 삼차원적인 전자 및 정공의 부띠 에너지와 기저상태 및 여기 상태의 파동 함수를 계산하였다. 이러한 결과는 나노복합체 안에 형성된 InAs 양자점의 전자적 특성을 이해하는데 도움을 주며, InAs가 포함된 나노복합체를 사용한 전자 소자와 광소자 연구에 기초 자료로 사용될 수 있다.

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변형효과와 비포물선효과를 고려한 반도체 양자세선의 전하분포와 부띠천이

  • Kim, Dong-Hun;Yu, Ju-Tae;Yu, Ju-Hyeong;Yu, Geon-Ho;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.383-383
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    • 2012
  • 전자소자 및 광전소자의 최적화 조건을 확립하기 위해 반도체 나노양자구조의 물리적 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자세선은 일차원 구조의 기초 물리 특성 관찰과 소자로서의 응용 가치가 높다. 양자세선을 사용한 단전자 트랜지스터, 공명터널 다이오드, 발광다이오드, 광탐지기 및 레이저 소자 제작과 관련한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 나노양자구조들 중에서 양자우물과 양자점에 대한 실험적 및 이론적 연구가 많이 진행되었으나, 복잡한 공정 과정과 물리적 이론의 복잡함으로 양자세선에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 양자세선을 이용한 전자소자와 광전소자의 효율을 증진하기 위해서는 양자세선의 전자적 성질에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 InAs/InP 양자세선에 대한 기저상태와 여기상태의 전하분포, 부띠천이 및 전자적 성질을 고찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용하여 양자세선의 이산적 모델을 확립하여 변형효과가 양자세선 구조에서 부띠에 영향을 주는지 조사하였다. 변형효과와 비포물선효과를 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 변형 포텐셜을 계산하였으며 양자세선의 포텐셜 변화를 관찰하였다. 양자세선의 포텐셜 변화에 따라 전하구속분포, 에너지 준위 및 파동 함수를 계산하였다. 기저상태의 부띠 간에 발생하는 천이와 여기상태의 부띠 간에 발생하는 부띠 간의 엑시톤 천이 에너지 값을 계산하였다. 계산한 부띠 에너지 천이 값이 광루미네센스로 측정한 엑시톤 천이와 잘 일치하였다. 이 결과는 양자세센의 이차원적인 전자적 구조를 이해하고 양자세선을 사용하여 제작된 전자소자 및 광전소자의 전자적 성질을 연구하는데 도움을 주며, 저전력 나노양자소자를 제작하는 기초지식을 제공하는 중요한 역할을 할 것이다.

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In-Plane Buckling Behavior of Fixed Shallow Parabolic Arches (고정지점을 갖는 낮은 포물선 아치의 면내 좌굴거동)

  • Moon, Jiho;Yoon, Ki-Yong;Lee, Hak-Eun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.1A
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    • pp.79-87
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    • 2008
  • This paper investigates the in-plane stability of fixed shallow arches. The shape of the arches is parabolic and the uniformly distributed load is used in the study. The nonlinear governing equilibrium equation of the general arch is adopted to derive the incremental form of the load-displacement relationship and the buckling load of the fixed shallow arches. From the results, it is found that buckling modes (symmetric or asymmetric) of the arches are closely related to the dimensionless rise H, which is the function of slenderness ratio and the rise to span ratio of such arches. Moreover, the threshold of different buckling modes and buckling load for fixed shallow arches are proposed. A series of finite element analysis are conducted and then compared with proposed ones. From the comparative study, the proposed formula provides the good prediction of the buckling load of fixed shallow arches.

Buckling Loads and Post-Buckling Behaviors of Shear Deformable Columns with Regular Cross-Section (전단변형을 고려한 정다각형 단면 기둥의 좌굴하중 및 후좌굴 거동)

  • Lee, Byeoung Koo;Lee, Tae Eun;Kwon, Yun Sil;Kim, Sun Gi
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.13 no.6
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    • pp.683-691
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    • 2001
  • Numerical methods are developed for solving the elastica and buckling load of tapered columns with shear deformation, subjected to a compressive end load. The linear, parabolic and sinusoidal tapers with the regular polygon cross-sections are considered, whose material volume and span length are always held constant. The differential equations governing the elastica of buckled column are derived. The Runge-Kutta method is used to integrate the differential equations, and the Regula-Falsi method is used to determine the rotation at left end and the buckling load, respectively. The numerical methods developed herein for computing the elastica and the buckling loads of the columns are found to be efficient and reliable.

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Unsteady laminar boundary layer over a heated circular cylinder started impulsively from rest (갑자기 출발하는 가열된 원통 주위의 비정상 충류경계층 유동에 관한 수치적 연구)

  • 김재수;장근식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.262-270
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    • 1987
  • A numerical method is presented which can solve the unsteady momentum and thermal boundary layers, coupled through the agency of buoyancy force, over a heated circular cylinder impulsively started from rest. By linearizing the nonlinear finite difference equations without sacrificing accuracy, numerical solutions are obtained at each time step without iteration. To get rid of the requirement of excessive number of grid points in the region of reversed flow, special form of transformed variables are used, by which the computational boundary layer thickness is maintained almost constant. These numerical properties enable the method to easily handle the region of reversed flow and how the singularity develops in the interior of the boundary layer. In order to investigated the thermal effects on the skin friction, heat flux, displacement thickness and on the separation, we have successfully solved three different cases of the buoyancy parameter .alpha.(Gr/Re$^{2}$).