Georgiades, Anastasis V.;Saha, Gobinda C.;Kalamkarov, Alexander L.;Rokkam, Srujan K.;Newhook, John P.;Challagulla, Krishna S.
Smart Structures and Systems
/
제1권4호
/
pp.369-384
/
2005
The main objectives of this paper are to demonstrate the feasibility of using newly developed smart GFRP reinforcements to effectively monitor reinforced concrete beams subjected to flexural and creep loads, and to develop non-linear numerical models to predict the behavior of these beams. The smart glass fiber-reinforced polymer (GFRP) rebars are fabricated using a modified pultrusion process, which allows the simultaneous embeddement of Fabry-Perot fiber-optic sensors within them. Two beams are subjected to static and repeated loads (until failure), and a third one is under long-term investigation for assessment of its creep behavior. The accuracy and reliability of the strain readings from the embedded sensors are verified by comparison with corresponding readings from surface attached electrical strain gages. Nonlinear finite element modeling of the smart concrete beams is subsequently performed. These models are shown to be effective in predicting various parameters of interest such as crack patterns, failure loads, strains and stresses. The strain values computed by these numerical models agree well with corresponding readings from the embedded fiber-optic sensors.
It generally accepted that most building structures shall exhibit a nonlinear response when subjected to medium-high intensity earthquakes. It is currently known, however, that this phenomenon is not properly modelled in the majority of cases, especially at the design stage, where only simple linear methods have effectively been used. Recently, as a result of the exponential progress of computational tools, nonlinear modelling and analysis have gradually been brought to a more promising level. A wide range of modelling alternatives developed over the years is hence at the designer's disposal for the seismic design and assessment of engineering structures. The objective of the study presented herein is to test some of these models in an existing structure, and observe their performance in nonlinear static and dynamic analyses. This evaluation is done by the use of two of a known range of advanced computer programs: SAP2000 and SeismoStruct. The different models will focus on the element flexural mechanism with both lumped and distributed plasticity element models. In order to appraise the reliability and feasibility of each alternative, the programs capabilities and the amount of labour and time required for modelling and performing the analyses are also discussed. The results obtained show the difficulties that may be met, not only in performing nonlinear analyses, but also on their dependency on both the chosen nonlinear structural models and the adopted computer programs. It is then suggested that these procedures should only be used by experienced designers, provided that they are aware of these difficulties and with a critical stance towards the result of the analyses.
In this paper, we introduce a new method for assembly of shipbuilding blocks at sea and present its feasibility focusing on structural safety. The core concept of this method is to assemble ship building blocks by use of bolting, gluing and welding techniques at sea without dock facilities. Due to its independence of dock facilities, shipyard construction capability could be increased considerably by the proposed method. To show the structural safety of this method, a bulk carrier and an oil tanker were employed, and we investigated the structural behavior of those ships to which the new block assembly method was applied. The ship hull models attached with connective parts are analyzed in detail through finite element analyses, and the cargo capacity of the bulk carrier is briefly discussed as well. The results of these studies show the potential for applying this new block assembly method to practical shipbuilding.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
제8권3호
/
pp.243-251
/
2016
Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) generally work in complex marine environments. Any fault in AUVs may cause significant losses. Thus, system reliability and automatic fault diagnosis are important. To address the actuator failure of AUVs, a fault diagnosis method based on the Gaussian particle filter is proposed in this study. Six free-space motion equation mathematical models are established in accordance with the actuator configuration of AUVs. The value of the control (moment) loss parameter is adopted on the basis of these models to represent underwater vehicle malfunction, and an actuator failure model is established. An improved Gaussian particle filtering algorithm is proposed and is used to estimate the AUV failure model and motion state. Bayes algorithm is employed to perform robot fault detection. The sliding window method is adopted for fault magnitude estimation. The feasibility and validity of the proposed method are verified through simulation experiments and experimental data.
During the pyroprocessing operation, various signals can be collected by process monitoring (PM). These signals are utilized to diagnose process states. In this study, feasibility of using PM for nuclear safeguards of electrorefining operation was examined based on the use of machine learning for detecting off-normal operations. The off-normal operation, in this study, is defined as co-deposition of key elements through reduction on cathode. The monitored process signal selected for PM was cathode potential. The necessary data were produced through electrodeposition experiments in a laboratory molten salt system. Model-based cathodic surface area data were also generated and used to support model development. Computer models for classification were developed using a series of recurrent neural network architectures. The concept of transfer learning was also employed by combining pre-training and fine-tuning to minimize data requirement for training. The resulting models were found to classify the normal and the off-normal operation states with a 95% accuracy. With the availability of more process data, the approach is expected to have higher reliability.
Fractional derivative models, which are used to describe the viscoelastic behavior of material, have received considerable attention. Thus it is necessary to put forward the analysis solutions of dynamic systems containing a fractional derivative. Although previously reported such kind of fractional calculus-based constitutive models, it only handles the particularity of rational number in part, has great limitation by reason of only handling with particular rational number field. Simultaneously, the former study has great unreliability by reason of using the complementary error function which can't ensure uniform real number. In this paper, a new approach is proposed for an analytical scheme for dynamic system of a spring-mass-damper system of single-degree of freedom under general forcing conditions, whose damping is described by a fractional derivative of the order $0<{\alpha}<1$ which can be both irrational number and rational number. The new approach combines the fractional Green's function and Laplace transform of fractional derivative. Analytical examples of dynamic system under general forcing conditions obtained by means of this approach verify the feasibility very well with much higher reliability and universality.
Geotechnical limit state design methods; LRFD of North America is an approach that estimates resistance using design model and then multiplies resistance factor by calculated resistance to reflect the uncertainty of geomaterials and design models; whereas, Eurocode of the Europe employs the partial resistance factor applied directly to each variable in the resistance equation that individual soil properties such as cohesion and angle of internal friction are applied. This discussion paper is a study on characteristic value which has globally been argued through processing of development of Eurocode 7 for geotechnical design even to the present. Estimating the characteristic value of soil properties affects not only determination of design value applied directly to design of geotechnical structures, but also economic feasibility and stability of the structures.
The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
/
pp.700-706
/
2009
Bridges are vital components of any road network which demand crucial and timely decision-making for Maintenance, Repair and Rehabilitation (MR&R) activities. Bridge Management Systems (BMSs) as a decision support system (DSS), have been developed since the early 1990's to assist in the management of a large bridge network. Historical condition ratings obtained from biennial bridge inspections are major resources for predicting future bridge deteriorations via BMSs. Available historical condition ratings in most bridge agencies, however, are very limited, and thus posing a major barrier for obtaining reliable future structural performances. To alleviate this problem, the verified Backward Prediction Model (BPM) technique has been developed to help generate missing historical condition ratings. This is achieved through establishing the correlation between known condition ratings and such non-bridge factors as climate and environmental conditions, traffic volumes and population growth. Such correlations can then be used to obtain the bridge condition ratings of the missing years. With the help of these generated datasets, the currently available bridge deterioration model can be utilized to more reliably forecast future bridge conditions. In this paper, the prediction accuracy based on 4 and 9 BPM-generated historical condition ratings as input data are compared, using deterministic and stochastic bridge deterioration models. The comparison outcomes indicate that the prediction error decreases as more historical condition ratings obtained. This implies that the BPM can be utilised to generate unavailable historical data, which is crucial for bridge deterioration models to achieve more accurate prediction results. Nevertheless, there are considerable limitations in the existing bridge deterioration models. Thus, further research is essential to improve the prediction accuracy of bridge deterioration models.
Objectives: The objectives of this study are to estimate the inhalation exposure level of benzene for workers using Tier 1 exposure models ECETOC TRA (European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals Target Risk Assessment) and Stoffenmanager, and to investigate their reliability for exposure assessment in K-REACH. Methods: Two exposure scenarios, 'manufacture of benzene' and 'use as solvents,' were developed for assessment of workers' exposure to benzene. The Process Category (PROC) for ECETOC TRA was collected from the European Chemical Agency (ECHA) registration dossier, and the Activity for Stoffenmanager was converted from PROC using translation of exposure models (TREXMO). The information related to exposure, such as working duration, Respiratory Protective Equipment (RPE), Local Exhaust Ventilation (LEV), and Risk Management Measure (RMM) were classified into high, medium, and low exposure conditions. The risk was determined by the ratio of the estimated exposure and occupational exposure limits of benzene. Results: Under high exposure conditions, the worker exposure level calculated from all PROCs and Activities exceeded the risk level, with the exception of PROC 1 and Activity 1. In the medium exposure condition, PROC 8a, 8b, and 9 and Activity 3, 7, and 8 all exceeded the risk, whereas in the low condition, all PROCs and Activities were determined to be safe. As a result, action corresponding with the low exposure condition is required to reduce the risk of exposure among workers in workplaces where benzene is manufactured or used as a solvent. In addition, the predicted exposure levels derived from the exposure models were lower than measured levels. The exposure levels estimated from Stoffenmanager were more conservative than those from ECETOC TRA. Conclusions: This study demonstrates the feasibility of exposure models for exposure assessment through the example of occupational inhalation exposure assessment for benzene. For more active utilization of exposure models in K-REACH, the exact application of collected information and accurate interpretation of obtained results are necessary.
A new digitized decoupled dual-axis micro dynamically tuned gyroscope with three equilibrium rings (TMDTG) is proposed which can eliminate the constant torque disturbance (CTD) caused by the double rotation frequency of a driving shaft with a micro dynamically tuned gyroscope with one equilibrium ring (MDTG). A mechanical and kinematic model of the TMDTG is theoretically analyzed and the structure parameters are optimized in ANSYS to demonstrate reliability. By adjusting the thickness of each equilibrium ring, the CTD can be eliminated. The digitized model of the TMDTG system is then simulated and examined using MATLAB. Finally, a digitized prototype based on FPGA is created. The gyroscope can be dynamically tuned by adjusting feedback voltage. Experimental results show the TMDTG has good performance with a scale factor of $283LSB/^{\circ}/s$ in X-axis and $220LSB/^{\circ}/s$ in Y-axis, respectively. The scale factor non-linearity is 0.09% in X-axis and 0.13% in Y-axis. Results from analytical models, simulations, and experiments demonstrate the feasibility of the proposed TMDTG.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.