• 제목/요약/키워드: Boundary mode method

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An Approximate Method for the Buckling Analysis of a Composite Lattice Rectangular Plate

  • Kim, Yongha;Kim, Pyunghwa;Kim, Hiyeop;Park, Jungsun
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권3호
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    • pp.450-466
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    • 2017
  • This paper defines the modified effective membrane stiffness, bending stiffness considering the directionally dependent mechanical properties and mode shape function of a composite lattice rectangular plate, which is assumed to be a Kirchhoff-Love plate. It subsequently presents an approximate method of conducting a buckling analysis of the composite lattice rectangular plate with various boundary conditions under uniform compression using the Ritz method. This method considers the coupled buckling mode as well as the global and local buckling modes. The validity of the present method is verified by comparing the results of the finite element analysis. In addition, this paper performs a parametric analysis to investigate the effects of the design parameters on the critical load and buckling mode shape of the composite lattice rectangular plate based on the present method. The results allow a database to be obtained on the buckling characteristics of composite lattice rectangular plates. Consequently, it is concluded that the present method which facilitates the calculation of the critical load and buckling mode shape according to the design parameters as well as the parametric analysis are very useful not only because of their structural design but also because of the buckling analysis of composite lattice structures.

진동파형가정방법을 이용한 선박 탱크 측면 접수 보강판의 고유진동해석 (Natural Vibration Analysis for Stiffened Plate of Ship Tank Side in Contact with Water Using Assumed Mode Method)

  • 김병희;조대승
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.396-401
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    • 2005
  • In this study, the assumed mode method using characteristic polynomials of Timoshenko beam is applied to the free vibration analysis for the stiffened plate of ship tank side in contact with water. The hydro-elastic effect of the fluid-structure interaction is considered by fluid velocity potential, derived from boundary conditions for fluid and structure, and utilized in the calculation of added mass matrix using assumed modes. To verify the validity and effectiveness of the presented method, free vibration analysis for the stiffened plates in contact with finite and infinite fluids have been carried out and its results were compared with those obtained by a general purpose FEA software.

불균일 단면을 갖는 단순지지 보의 모달해석 및 실험 (Modal Analysis and Experiment of a Simply-supported Beam with Non-uniform Cross Sections)

  • 김인우;유봉조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8654-8664
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    • 2015
  • 기계, 건축, 토목공학 분야 등에는 불균일 단면을 갖는 보 형태의 구조물들이 널리 사용되고 있다. 본 논문은 양단이 단순 지지된 보 구조물들의 동특성과 진동에 대한 문제를 다루며, 국부좌표를 사용한 지배방정식이 유도된다. 갤러킨의 모드합 방법으로 해가 가정되고, 고유진동수를 구하는 행렬식을 푸는 데는 이분법을 적용하였다. 유한요소법이 단지 기하학적 경계조건만을 만족시키는 허용함수를 사용하는 반면, 본 논문에서는 갤러킨의 모드합 방법을 적용하여, 지배방정식과 경계조건을 모두 만족하는 고유함수를 사용하였다. 계의 동특성을 알기위해, 네 종류의 불균일 단면을 갖는 단순 지지 보에 대해 모달 해석과 시험이 수행되었으며, 해석 결과는 실험 결과와 근사한 일치를 나타내었다.

퍼지 포화함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어의 채터링 현상 개선 (Improvement of Chattering Phenomena in Sliding Mode Control using Fuzzy Saturation Function)

  • 유병국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.164-170
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    • 2002
  • 슬라이딩 모드 제어방식은 가변구조 제어이론의 하나로서 불확실성을 가진 비선형 시스템에 대한 강인한 특성을 가지고 있지만 제어입력에 채터링 현상을 발생시키기 때문에 그 적용에 한계를 가지고 있다. 채터링을 제거하는 방식에는 여러 가지 방식이 있으나 본 논문에서는 특수한 비선형 함수와 퍼지시스템 이용하여 기존의 고정 경계층 이용방식에 비하여 정상상태 오타를 줄일 수 있는 개선된 채터링 제거전략을 제안한다. 제안된 제어방식에서는 퍼지시스템의 출력변수 상에 설정된 퍼지집합의 구간 범위를 조절함으로써 trade-off관계에 있는 정상상태 오타와 채터링의 크기를 적절히 조절할 수 있다. 제안된 전략의 타당성을 보이기 위해 기존의 고정 경계층 방식을 간단히 분석하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이를 비 교 분석 한다.

경계요소법을 이용한 원통형 배열센서의 지향성/무지향성 모드에 대한 음향특성해석 (Acoustic Characteristics Analysis of Cylindrical Array for the Directional and Omni-directional mode Using the Boundary Element Method)

  • 이정민;서희선;조요한;백광렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.922-927
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    • 2009
  • The transducers used in active sonar on surface ships are packed in a specific geometry in the array drum in order to meet the requirements such as the source level, directional beam pattern, etc. This paper describes the acoustic characteristics of the cylindrical array which is based on a 64 vertical staves arrangement, each stave composed 5 independent transducers. Firstly, the single transducer on the rigid baffle in the water is analyzed with the Finite Element Method. From the result of the FE analysis nodal velocities on the radiation surface is calculated and used with the boundary conditions of the transducers mounted on the array drum. Then the acoustic pressure is calculated in the field points using the Boundary Element Method and the other acoustic informations, the source level, beam pattern, near field and far-field distance, were acquired.

mm파 컬러게이트 휘드 혼 안테나의 설계법 (Design Method for the Millimeter Wave Corrugated Feed Horn Antenna)

  • 손태호;박영태;한석태
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.487-491
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    • 2003
  • Design procedure of corrugated horn antenna for mm-wave frequency range is presented, and hybrid condition in horn is calculated. Balanced hybrid mode should be converted in the horn from TE11 mode by the proper corrugation dimensions which size are available to be fabricated under the mm-wave short wavelength condition. In this paper, corrugate profiles which satisfy both hybrid condition and fabrication possibility are obtained.. By cylindrical mode theory, the electromagnetic fields both inside hem and corrugation are delivered. Propagation characteristics in hem is calculated by the mode impedance matching method with boundary conditions, and radiation fields are obtained by the Kirchhoff-Hyugen principle to the hem aperture fields. A mm-wave corrugated horn operates on 85 - 115GHz is designed and fabricated, and results of measurement are also shown.

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Mode conversion in nondestructive nonlinear acoustic method for defect detection in a layer-structured material

  • Roh Heui-Seol;Yoon Suk Wang
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.219-222
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    • 2001
  • Nondestructive nonlinear acoustic method in two dimensions is suggested as a useful tool for detecting defects in a composite layer-structured material. Spectrum level changes in fundamental and harmonic frequencies are observed in the presence of a layer type defect compared with in the absence of such a defect. It is proposed in this study that such spectrum changes we due to the mode conversion. The layer type defect makes different normal modes due to different boundary conditions in the thickness direction for the Lamb waves propagating in a layer-structured material. Specifically, the normal mode with the fundamental frequency in the case of the water-layer gap is converted to the normal mode with the second harmonic frequency in the case of the air-layer gap.

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Enhanced Variable On-time Control of Critical Conduction Mode Boost Power Factor Correction Converters

  • Kim, Jung-Won;Yi, Je-Hyun;Cho, Bo-Hyung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권5호
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    • pp.890-898
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    • 2014
  • Critical conduction mode boost power factor correction converters operating at the boundary of continuous conduction mode and discontinuous conduction mode have been widely used for power applications lower than 300W. This paper proposes an enhanced variable on-time control method for the critical conduction mode boost PFC converter to improve the total harmonic distortion characteristic. The inductor current, which varies according to the input voltage, is analyzed in detail and the optimal on-time is obtained to minimize the total harmonic distortion with a digital controller using a TMS320F28335. The switch on-time varies according to the input voltage based on the computed optimal on-time. The performance of the proposed control method is verified by a 100W PFC converter. It is shown that the optimized on-time reduces the total harmonic distortion about 52% (from 10.48% to 5.5%) at 220V when compared to the variable on-time control method.

고전력밀도 AC/DC Adapter를 위한 off-time 제어법 (Off-time Control Method for High Power Density AC/DC Adapter)

  • 강신호;장준호;홍성수;이준영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.510-516
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    • 2007
  • 본 논문에서는 더 높은 에너지 효율을 요구하는 전자 기기들의 사용에 따른 고전력 밀도 AC/DC adapter를 위한 향상된 제어 방법을 제안한다. PFC (Power Factor Correction) 토폴로지는 BCM (Boundary Conduction Mode)제어 방식을 적용한 부스트 토폴로지를 기본으로 하였으며, DC/DC 토폴로지는 50% 고정 duty법과 함께 새롭게 제안된 Off-time 제어법을 적용한 하프브릿지 토폴로지를 기본으로 하였다. 이는 반도체 소자와 마그네틱 소자의 크기를 줄이는데 용이하다. 85W급 AC/DC 어뎁터(18.5V/4.6A)를 설계하여 실험한 결과 90%의 효율과 $36W/in^3$의 전력밀도가 측정되었고 무부하시 전력 손실은 0.5W를 달성하였다.

압축공기주입 구조물에 의한 비선형 파랑변형 및 공기압의 변화에 관한 연구 (Nonlinear Wave Transformation and Air Pressure Variation of Air-Chamber Structure)

  • 김도삼;암전호일랑;양윤모
    • 물과 미래
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    • 제26권1호
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    • pp.71-79
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    • 1993
  • 공기주입 부유구조물에 대한 압력변화의 비선형 특성과 파랑변형을 이론적 및 실험적으로 검토한다. 섭동법과 Green 공식에 의한 두가지 이론적 방법(방법I, II)이 잠수, 반잠수 부유구조물에 의한 파의 비선형성을 평가하기 위해서 적용된다. 더우기 부유 구조물 내의 공기압 변화를 고려하기 위하여 Boyle-Charles 법칙에 따른 단열변화를 가정하여 유도된 공기압축모델이 새로이 개발되었다. 가상경계에서 감쇠정상파를 고려한 방법 I의 이론치는 감시정상파의 영향이 미치지 않는 가상 연직경계면을 같는 방법 II의 값과 잘 일치한다. 두 이론에 의한 이론치는 실험치와 잘 일치함을 보여준다.

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