Base-isolation is now being adopted as a retrofitting strategy to improve seismic behaviour of reinforced concrete (r.c.) framed structures subjected to far-fault earthquakes. However, the increase in deformability of a base-isolated framed building may lead to amplification in the structural response under the long-duration horizontal pulses of high-magnitude near-fault earthquakes, which can become critical once the strength level of a fire-weakened r.c. superstructure is reduced. The aim of the present work is to investigate the nonlinear seismic response of fire-damaged r.c. framed structures retrofitted by base-isolation. For this purpose, a five-storey r.c. framed building primarily designed (as fixed-base) in compliance with a former Italian seismic code for a medium-risk zone, is to be retrofitted by the insertion of elastomeric bearings to meet the requirements of the current Italian code in a high-risk seismic zone. The nonlinear seismic response of the original (fixed-base) and retrofitted (base-isolated) test structures in a no fire situation are compared with those in the event of fire in the superstructure, where parametric temperature-time curves are defined at the first level, the first two and the upper levels. A lumped plasticity model describes the inelastic behaviour of the fire-damaged r.c. frame members, while a nonlinear force-displacement law is adopted for the elastomeric bearings. The average root-mean-square deviation of the observed spectrum from the target design spectrum together with a suitable intensity measure are chosen to select and scale near- and far-fault earthquakes on the basis of the design hypotheses adopted.
Lee, Kyung Eun;Kim, Gook Tae;Ryu, Ah-Jin;Shim, Eun Bo
Journal of computational fluids engineering
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v.22
no.1
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pp.15-25
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2017
Swirl flow is often found in proximal coronary arteries, because the aortic valves can induce swirl flows in the coronary artery due to vortex formation. In addition, the curvature and tortuosity of arterial configurations can also produce swirl flows. The present study was performed to investigate fractional flow reserve alterations in a post-stenotic distal part due to the presence of pre-stenotic swirl flow by computational fluid dynamics analysis for virtual stenotic models by quantifying fractional flow reserve(FFR). Simplified stenotic coronary models were divided into those with and without pre-stenotic swirl flow. Various degrees of virtual stenosis were grouped into three grades: mild, moderate, and severe, with degree of stenosis of 0 ~ 40%, 50 ~ 60%, and 70 ~ 90%, respectively. In this study, three-dimensional computational hemodynamic simulations were performed under hyperemic conditions in virtual stenotic coronary models by coupling with a zero-dimensional lumped parameter model. The results showed that the influence of pre-stenotic swirl inflow is dominant on FFR alteration in mild stenosis, whereas stenosis is dominant on FFR alteration in moderate/severe stenosis. The decrease in FFR caused by swirl flow is more significant in mild stenosis than moderate/severe stenosis. Biomechanical modeling is useful for clinicians to provide insight for medical intervention strategies. This hemodynamic-based parameter study could play a critical role in the development of a non-invasive imaging-based strategy-support system for percutaneous transluminal angioplasty in cases of mild/moderate stenosis.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.36
no.8
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pp.865-871
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2012
In this study, a wrapping program was developed to analyze a proportional solenoid valve more easily using a conventional finite element method (FEM) tool. To achieve an accurate solution when analyzing a solenoid valve, finite element analysis (FEA) is more suitable than a lumped method. To develop a program for modeling and analyzing the valve performance using FEA code for the user's convenience, it is assumed that the solenoid valve is composed of some simple geometries, namely, a triangle and a rectangle. This assumption helps users to model a solenoid valve simply. To check the feasibility of the developed code, an actual solenoid valve is analyzed, and it is found that the code can suitably analyze this valve. The characteristics of the proportional valve are well identified as indicated through the graphs.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.3
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pp.275-280
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2016
In this study, a release test bed is designed to evaluate the dynamic behaviors of a coil spring. From the release tests, the dynamic behaviors of a coil spring are analyzed. A lumped parameter spring model was established for numerical simulation of a spring. The design variables of a coil spring are optimized by using the design of experiments approach. Two-level factorial designs are used for the design optimization, and the primary effects of the design variables are analyzed. Based on the results of the interaction analysis and design sensitivity analysis, the level of the design variables is rearranged. Finally, the mixed-level factorial design is used for the optimum design process. According to the optimum design of the opening spring, the dynamic performance of the spring-operated mechanism increases by 2.90.
Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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1998.04a
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pp.89-97
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1998
This study is intended to investigate the seismic responses of bridge structures considering site effects. The site effects in the seismic analysis of bridge structures were classified into two parts. At first, the seismic responses of the structures on each "soil profile types" of the code were evaluated in accordance with code-specified method and compared with results of time-history analysis method. And next, as a second stage of the study, the responses of the two different soil with considerably different soil properties, even though they are classified to the same "soil profile types" of the code, were evaluated and compared each other. The first part of study is purposed to evaluate the applicability of code-specified method, while the other part is purposed to find the variance of the seismic responses from the different soil sites in the same soil profile types of the code. For the analysis, two major methods of the code, single-mode spectral anaysis and multi-mode spectral analysis, were used and the time-history analysis method which is expected to give more accurate responses was also used for the comparison purposes. For the time-history analysis, time-domain analysis technique of the lumped-mass model with frequency-independent soil springs and dampers was adopted and artificially generated spectra of the code was used as input motion. As the results of the study, the code specified methods for the seismic responses considering the site effects were verified to give the results in conservative side for the most of the cases. However, for the structures on the site with considerable flexibility, the responses of the bridge girders or deckplates by the code methods both in section forces and horizontal movement responses, may have much smaller values than the actual responses. Therefore, more detailed analysis considering the flexibility of the base soil may be required to have more reasonable results in girder responses.in girder responses.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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v.27
no.1
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pp.121-130
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2016
An ansemble of N players arranged in a circle play a spatially dependent Parrondo game B. One player is randomly selected to play game B, which is based on the toss of a biased coin, with the amount of the bias depending on states of the selected player's two nearest neighbors. The player wins one unit with heads and loses one unit with tails. In game A' the randomly chosen player transfers one unit of capital to another player who is randomly chosen among N - 1 players. Game A' is fair with respect to the ensemble's total profit. The games are said to exhibit the Parrondo effect if game B is losing and the random mixture game C is winning and the reverse-Parrondo effect if game B is winning and the random mixture game C is losing. We compute the exact mean profits for games B and C by applying a state space reduction method with lumped Markov chains and we sketch the Parrondo and reverse-Parrondo regions for $3{\leq}N{\leq}6$.
Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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v.30A
no.12
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pp.51-59
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1993
A 4${\times}10^{19}cm^{3}$ carbon-doped base AlGaAs/GaAs HBY was grown using carbontetracholoride(CCl$_4$) by atmospheric pressure MOCVD. Abruptness of emitter-base junction was characterized by SIMS(secondary ion mass spectorscopy) and the doping concentration of base layer was confirmed by DXRD(double crystal X-ray diffractometry). Mesa-type HBTs were fabricated using wet etching and lift-off technique. The base sheet resistance of R$_{sheet}$=550${\Omega}$/square was measured using TLM(transmission line model) method. The fabricated transistor achieved a collector-base junction breakdown voltage of BV$_{CBO}$=25V and a critical collector current density of J$_{O}$=40kA/cm$^2$ at V$_{CE}$=2V. The 50$\times$100$\mu$$^2$ emitter transistor showed a common emitter DC current gain of h$_{FE}$=30 at a collector current density of JS1CT=5kA/cm$^2$ and a base current ideality factor of ηS1EBT=1.4. The high frequency characterization of 5$\times$50$\mu$m$^2$ emitter transistor was carried out by on-wafer S-parameter measurement at 0.1~18.1GHz. Current gain cutoff frequency of f$_{T}$=27GHz and maximum oscillation frequency of f$_{max}$=16GHz were obtained from the measured Sparameter and device parameters of small-signal lumped-element equivalent network were extracted using Libra software. The fabricated HBT was proved to be useful to high speed and power spplications.
A strategic question in groundwater contaminant transport modeling is whether we need to treat waste packages or drums as individual, discrete sources or as approximately lumped sources. In this paper we present analyses of array sources in porous media. We analyze a planar array of sources in porous media with groundwater flow. We compare the concentration field predicted by a detailed model of individual point sources to concentration fields predicted by an infinite plane source and a single point source, all of the same equivalent strength. From this study we identified three regions: (1) a region close to the sources where the effects of adjacent sources are significant and individual source models should be used, (2) a region extending from a few meters to hundreds to thousands of meters downstream, where an equivalent source of infinite extent gives accurate results, and (3) a far-field region, where in an equivalent source of finite extent gives accurate results.
In this paper, the modeling and design of high-Q multilayer passives and multilayer diplexer for GSM/DCS applications designed and fabricated using these passives have been investigated.. To miniaturize the system, configurations of inductor and capacitor have involved a square spiral structure and a vertically-interdigitated capacitor similar to 3D interdigital structure, respectively. Multilayer diplexers for GSM/DCS applications were designed and fabricated to apply high-Q multilayer passives to practical systems, which were designed by the proposed structural and equivalent circuit model. LPF for GSM band had the passband insertion loss of less than 0.55 dB, the return loss of more than 12 dB, and the isolation level of more than 26 dB by locating attenuation pole at 1800 MHz. HPF for DCS band had the passband insertion loss of less than 0.82 dB, the return loss of more than 11 dB, and the isolation level of more than 38 dB by locating attenuation pole at 930 MHz.
In order to achieve the high quality output voltage of single-phase voltage source inverters, in this paper an Adaptive Complementary Sliding Mode Control (ACSMC) is proposed. Firstly, the dynamics model of the single-phase inverter with lumped uncertainty including parameter variations and external disturbances is derived. Then, the conventional Sliding Mode Control (SMC) and Complementary Sliding Mode Control (CSMC) are introduced separately. However, when system parameters vary or external disturbance occurs, the controlling performance such as tracking error, response speed et al. always could not satisfy the requirements based on the SMC and CSMC methods. Consequently, an ACSMC is developed. The ACSMC is composed of a CSMC term, a compensating control term and a filter parameters estimator. The compensating control term is applied to compensate for the system uncertainties, the filter parameters estimator is used for on-line LC parameter estimation by the proposed adaptive law. The adaptive law is derived using the Lyapunov theorem to guarantee the closed-loop stability. In order to decrease the control system cost, an inductor current estimator is developed. Finally, the effectiveness of the proposed controller is validated through Matlab/Simulink and experiments on a prototype single-phase inverter test bed with a TMS320LF28335 DSP. The simulation and experimental results show that compared to the conventional SMC and CSMC, the proposed ACSMC control strategy achieves more excellent performance such as fast transient response, small steady-state error, and low total harmonic distortion no matter under load step change, nonlinear load with inductor parameter variation or external disturbance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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