• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.641-649
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• 2010

Estimation of uncertain parameters is required in many engineering problems which involve probabilistic structural analysis as well as prognosis of existing structures. In this case, Bayesian framework is often employed, which is to represent the uncertainty of parameters in terms of probability distributions conditional on the provided data. The resulting form of distribution, however, is not amenable to the practical application due to its complex nature making the standard probability functions useless. In this study, Markov chain Monte Carlo (MCMC) method is proposed to overcome this difficulty, which is a modern computational technique for the efficient and straightforward estimation of parameters. Three case studies that implement the estimation are presented to illustrate the concept. The first one is an inverse estimation, in which the unknown input parameters are inversely estimated based on a finite number of measured response data. The next one is a metamodel uncertainty problem that arises when the original response function is approximated by a metamodel using a finite set of response values. The last one is a prognostics problem, in which the unknown parameters of the degradation model are estimated based on the monitored data.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.34-41
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• 2003

경사기능재료 판에 대한 열탄성 변형과 응력 해석을 위해 Green 함수 방법이 채택되었다. 3차원 정상 온도분포에 대한 해는 적층판 이론에 의해 얻어진다. 열탄성 문제에 대한 기본 방정식은 각각 평면의(out-plane) 변형과 평면내(in-plane) 힘에 의해 유도되었다. 굽힙과 평면내 힘으로 인한 열탄성 변형과 응력분포는 Galerkin 방법에 근거한 Green 함수를 이용하여 해석되었다. 열탄성 변형과 응력분포 해석을 위한 Galerkin Green 함수의 특성함수들은 사각판의 제차 경계조건을 만족시키는 허용함수들의 급수 형태로 근사화 되었다. 수치예제가 수행되었으며, 경사기능재료의 물성치가 판의 열탄성 거동에 미치는 영향이 검토되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권4호
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• pp.351-361
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• 2019

Present article deals with the static stability analysis of compositionally graded nanocomposite beams reinforced with graphene oxide powder (GOP) is undertaken once the beam is subjected to an induced force caused by nonuniform magnetic field. The homogenized material properties of the constituent material are approximated through Halpin-Tsai micromechanical scheme. Three distribution types of GOPs are considered, namely uniform, X and O. Also, a higher-order refined beam model is incorporated with the dynamic form of the virtual work's principle to derive the partial differential motion equations of the problem. The governing equations are solved via Galerkin's method. The introduced mathematical model is numerically validated presenting a comparison between the results of present work with responses obtained from previous articles. New results for the buckling load of GOP reinforced nanocomposites are presented regarding for different values of magnetic field intensity. Besides, other investigations are performed to show the impacts of other variants, such as slenderness ratio, boundary condition, distribution type and so on, on the critical stability limit of beams made from nanocomposites.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.385-394
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• 2012

아음속-초음속 패널법(panel method)을 이용하여 항공기의 정적 안정성 미계수와 동적 안정성 미계수 및 조종미계수를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 사용된 코드는 아음속-초음속 소스(source)와 말굽 와류(elementary horse shoe vortex)의 분포를 사용하고, 그 분포의 크기는 얇은 물체 근사(thin body approximation)을 적용하여 간략히 한 경계 조건을 이용하여 계산하였다. 항공기에 부착된 물체 좌표계에서 준정상(quasi-steady) 해석을 통해서 항공기 3축의 댐핑 계수를 예측하였다. 개발된 코드는 삼각날개(delta-wing)의 중립점(neutral point), 롤, 피치 댐핑 계수의 이론치와 비교하여 검증하였다. 마지막으로 F-18의 정적, 동적 안정성 미계수와 조종 미계수를 풍동 시험치와 계산치에 비교하여 개발한 코드의 정확성과 유용성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권7호
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• pp.777-787
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• 2012

본 논문에서는 여러 가지 충격하에서 압저항 고충격 미소가속도계의 과도 출력전압의 계산시 발생하는 방대한 계산 시간 문제를 모드중첩법 및 최소자승법을 이용하여 압저항 미소가속도계의 실시간 출력전압 계산이 가능하도록 효율적인 출력전압 과도해석 방법을 제안한다. 우선 정적 압저항-구조 해석을 통하여 미소가속도계의 변위와 출력전압을 계산하고 출력전압을 특정 위치의 변위에 관한 2차 다항식으로 근사화하여 그 회귀계수를 최소자승법을 통하여 결정한다. 이후에 모드중첩법을 통하여 여러 방향의 고충격하에서 미소가속도계의 과도 변위응답을 계산하고, 이 변위응답을 변위로 표현되는 출력전압 근사식에 대입하여 과도 출력전압을 예측한다. 100,000 G 고충격파, 사인파, 계단파 및 사각파 등의 여러 가지 고충격 입력에 대한 압저항 미소가속도계의 수치예제를 통하여 제안한 방법의 정확성 및 효율성을 검증하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권6호
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• pp.302-307
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• 2015

The use of turbocharger in internal combustion engines has increased as it is a key components for improving system efficiency without increasing engine size. Because of increasing demand, many studies have evaluated rotordynamic performance so as to increase rotation speed. This paper presents a linear and nonlinear analysis model for a turbocharger rotor supported by a floating ring bearing. We constructed rotor model by using the finite element method and approximated bearings as being infinitely short. In the linear model, we considered fluid film force as stiffness and damping element. In nonlinear analysis, calculation of the fluid film force involved solving the time dependent Reynolds equation. We verified the developed model by comparing the results to those of previous research. The analysis results show that there are four unstable modes, which are rigid body modes combining ring and rotor motion. As the rotating speed increases, the logarithmic decrement shows that certain unstable modes goes into the stable area or the stable mode goes into the unstable area. These unstable modes appear as sub-synchronous vibrations in nonlinear analysis. In nonlinear analysis frequency jump phenomenon demonstrated in several experimental studies appears. The analysis results also showed that frequency jump phenomenon occurs when the vibration mode changes and the sequence of unstable mode matches the linear analysis result. However, the natural frequency predicted using linear analysis differs from those obtained using nonlinear analysis.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권12호
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• pp.975-984
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• 2019

하천수의 체계적이고 통합적인 관리를 위한 필수 전제로, 하천으로 공급되고, 하천에서 방류되는 유량 등의 기초자료 확보가 필요하다. 현행되는 하천수 사용 허가제도에 의하면 2017년 허가시설 중 59.1%는 유량 계측기기가 없는 것으로 확인되었고, 특히 농업용수의 경우, 보고량의 상당부분이 사용자의 자발적인 보고로 이루어져 신뢰성 있는 자료의 확보가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 양수장의 전력사용량을 통해 유량을 산정하는 간접 유량 계측방법을 적용하여 경제적이고 신뢰성 있는 유량자료의 확보에 대한 연구를 수행하였다. 특히, 전력량법에 의해 산정된 유량이 하천의 수위에 따라 실측 유량과 차이가 나는 점에 집중하여, 하천수위를 반영한 전력량법의 개선 및 유량자료의 정확도 향상에 대한 적용성 연구를 수행하였다. 하천수위를 고려한 전력량법으로 산정된 유량을 회귀분석, 백분율 차이, 평균 제곱근 오차 등의 상관성 분석 방법 등을 이용하여 분석한 결과, 기존의 전력량법과 비교하여 보다 더 실측 유량에 근사한 결과를 산정하는 것으로 확인하였다. 이를 통해, 양수장에서는 기존의 전력량법으로도 신뢰성 있는 유량 자료를 확보할 수 있지만, 하천의 수위 변동폭이 큰 지점에서 개선된 전력량법을 사용한다면, 보다 정확한 하천수 취수량 자료를 확보할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.55-64
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• 2001

본 논문에서는 비선형 추계적 구조시스템의 지진에 대한 동적응답 해석방법을 제안하였다. 부분구조합성법에 기초한 섭동법을 응용하여 지진외력에 의한 불규칙진동의 시간응답과 주파수응답 해석과정을 정식화하였다. 이 방법에서는 대형 .동적 시스템의 지배방정식인 비선형 미분방정식을 몇 개의 비선형 모달방정식으로 근사 변환한다. 각 분계는 비선형 복원력항을 모드좌표로 근사변환함으로써 선형화하여 합성되어진다. 모드좌표에서 섭동법을 이용하여 비선형 운동방정식의 불규칙 진동에 대한 해를 구함으로 해석과정이 축소되어진다. 제안된 방법의 적합성과 유효성을 평가하기 위하여 비선형성을 가진 기계구조 시스템을 해석하였다. 이 해석결과는 불규칙 진동 응답을 해석하는데 유효한 접근방법으로 판단되며 내진 설계에 기여할 것으로 예상된다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2013

The finite element analysis (FEA) is a numerical technique to find solutions of field problems. A field problem is approximated by differential equations or integral expressions. In a finite element, the field quantity is allowed to have a simple spatial variation in terms of linear or polynomial functions. This paper represents a review and an accuracy-study of the finite element method comparing the FEA results with the exact solution. The exact solutions were calculated by solid mechanics and FEA using matrix stiffness method. For this study, simple bar and cantilever models were considered to evaluate four types of basic elements - constant strain triangle (CST), linear strain triangle (LST), bi-linear-rectangle(Q4),and quadratic-rectangle(Q8). The bar model was subjected to uniaxial loading whereas in case of the cantilever model moment loading was used. In the uniaxial loading case, all basic element results of the displacement and stress in x-direction agreed well with the exact solutions. In the moment loading case, the displacement in y-direction using LST and Q8 elements were acceptable compared to the exact solution, but CST and Q4 elements had to be improved by the mesh refinement.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.97-107
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• 2006

본 논문에서는 카메라 영상으로부터 사각형 형태의 마커를 검출하고 인식하는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 사각형 형태의 마커 검출을 위하여 입력 영상을 이진 영상으로 변환하고 객체들의 윤곽선을 추출한 다음에 윤곽선을 선분으로 근사화 한다. 근사화된 선분으로부터 기하학적 특징을 이용하여 사각형을 찾는다. 마커의 사각형 영역을 찾은 다음에는 워핑 기법을 이용하여 사각형 마커 영상을 정사각형 형태로 정규화한다. 마커 영상을 정규화한 다음에는 주성분 분석을 통하여 마커 영상으로부터 특징 벡터를 추출하고 표준 마커에 대한 특징 벡터와의 최소 거리법에 의해 마커의 종류를 인식한다 인식 실험 결과 마커의 종류가 50개일 때에 최대 98%의 인식률을 얻을 수 있었고 입력 영상에 11개의 마커가 있는 경우에 초당 11.1 프레임의 수행 속도를 얻을 수 있었다.