• Title/Summary/Keyword: Modeling step

Search Result 945, Processing Time 0.024 seconds

Artificial neural network model using ultrasonic test results to predict compressive stress in concrete

  • Ongpeng, Jason;Soberano, Marcus;Oreta, Andres;Hirose, Sohichi
    • Computers and Concrete
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.59-68
    • /
    • 2017
  • This study focused on modeling the behavior of the compressive stress using the average strain and ultrasonic test results in concrete. Feed-forward backpropagation artificial neural network (ANN) models were used to compare four types of concrete mixtures with varying water cement ratio (WC), ordinary concrete (ORC) and concrete with short steel fiber-reinforcement (FRC). Sixteen (16) $150mm{\times}150mm{\times}150mm$ concrete cubes were used; each contained eighteen (18) data sets. Ultrasonic test with pitch-catch configuration was conducted at each loading state to record linear and nonlinear test response with multiple step loads. Statistical Spearman's rank correlation was used to reduce the input parameters. Different types of concrete produced similar top five input parameters that had high correlation to compressive stress: average strain (${\varepsilon}$), fundamental harmonic amplitude (A1), $2^{nd}$ harmonic amplitude (A2), $3^{rd}$ harmonic amplitude (A3), and peak to peak amplitude (PPA). Twenty-eight ANN models were trained, validated and tested. A model was chosen for each WC with the highest Pearson correlation coefficient (R) in testing, and the soundness of the behavior for the input parameters in relation to the compressive stress. The ANN model showed increasing WC produced delayed response to stress at initial stages, abruptly responding after 40%. This was due to the presence of more voids for high water cement ratio that activated Contact Acoustic Nonlinearity (CAN) at the latter stage of the loading path. FRC showed slow response to stress than ORC, indicating the resistance of short steel fiber that delayed stress increase against the loading path.

쌍대반응표면최적화를 위한 사후선호도반영법: TOPSIS를 활용한 최고선호해 선택 (A Posterior Preference Articulation Method to Dual-Response Surface Optimization: Selection of the Most Preferred Solution Using TOPSIS)

  • 정인준
    • 지식경영연구
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.151-162
    • /
    • 2018
  • Response surface methodology (RSM) is one of popular tools to support a systematic improvement of quality of design in the product and process development stages. It consists of statistical modeling and optimization tools. RSM can be viewed as a knowledge management tool in that it systemizes knowledge about a manufacturing process through a big data analysis on products and processes. The conventional RSM aims to optimize the mean of a response, whereas dual-response surface optimization (DRSO), a special case of RSM, considers not only the mean of a response but also its variability or standard deviation for optimization. Recently, a posterior preference articulation approach receives attention in the DRSO literature. The posterior approach first seeks all (or most) of the nondominated solutions with no articulation of a decision maker (DM)'s preference. The DM then selects the best one from the set of nondominated solutions a posteriori. This method has a strength that the DM can understand the trade-off between the mean and standard deviation well by looking around the nondominated solutions. A posterior method has been proposed for DRSO. It employs an interval selection strategy for the selection step. This strategy has a limitation increasing inefficiency and complexity due to too many iterations when handling a great number (e.g., thousands ~ tens of thousands) of nondominated solutions. In this paper, a TOPSIS-based method is proposed to support a simple and efficient selection of the most preferred solution. The proposed method is illustrated through a typical DRSO problem and compared with the existing posterior method.

중간지점부의 캠버 조정에 따른 강합성교의 모멘트저감 효과 (Reduction Effect of Moment of Steel Composite Bridge according to Camber Control in Middle Support)

  • 김경남;이성행;함형길
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.634-643
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 구조해석 모델링의 적합성을 평가하기 위하여, 고속철도상의 2주형 거더교에서 KTX 시험 활하중에 의한 동적 거동에 대한 계측과 3D 모델링을 통한 시간이력해석이 수행된다. 이를 바탕으로 중앙지점부 캠버조정을 통한 프리스트레스가 도입된 대상 교량에서 지점부의 모멘트저감 효과의 검토를 위하여, 시공단계 해석이 수행되며, 장기거동에 대한 응력손실까지 고려된다. 적정수준의 초기 도입력을 산정하여 경제적인 교량단면을 위한 모멘트 저감 방법이 연구된다. 최종적으로 교량 단면을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 경제적인 교량 설계방법을 제시한다.

Geomechanical and thermal reservoir simulation during steam flooding

  • Taghizadeh, Roohollah;Goshtasbi, Kamran;Manshad, Abbas Khaksar;Ahangari, Kaveh
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제66권4호
    • /
    • pp.505-513
    • /
    • 2018
  • Steam flooding is widely used in heavy oil reservoir with coupling effects among the formation temperature change, fluid flow and solid deformation. The effective stress, porosity and permeability in this process can be affected by the multi-physical coupling of thermal, hydraulic and mechanical processes (THM), resulting in a complex interaction of geomechanical effects and multiphase flow in the porous media. Quantification of the state of deformation and stress in the reservoir is therefore essential for the correct prediction of reservoir efficiency and productivity. This paper presents a coupled fluid flow, thermal and geomechanical model employing a program (MATLAB interface code), which was developed to couple conventional reservoir (ECLIPSE) and geomechanical (ABAQUS) simulators for coupled THM processes in multiphase reservoir modeling. In each simulation cycle, time dependent reservoir pressure and temperature fields obtained from three dimensional compositional reservoir models were transferred into finite element reservoir geomechanical models in ABAQUS as multi-phase flow in deforming reservoirs cannot be performed within ABAQUS and new porosity and permeability are obtained using volumetric strains for the next analysis step. Finally, the proposed approach is illustrated on a complex coupled problem related to steam flooding in an oil reservoir. The reservoir coupled study showed that permeability and porosity increase during the injection scenario and increasing rate around injection wells exceed those of other similar comparable cases. Also, during injection, the uplift occurred very fast just above the injection wells resulting in plastic deformation.

Statistical Properties of Geomagnetic Activity Indices and Solar Wind Parameters

  • Kim, Jung-Hee;Chang, Heon-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.149-157
    • /
    • 2014
  • As the prediction of geomagnetic storms is becoming an important and practical problem, conditions in the Earth's magnetosphere have been studied rigorously in terms of those in the interplanetary space. Another approach to space weather forecast is to deal with it as a probabilistic geomagnetic storm forecasting problem. In this study, we carry out detailed statistical analysis of solar wind parameters and geomagnetic indices examining the dependence of the distribution on the solar cycle and annual variations. Our main findings are as follows: (1) The distribution of parameters obtained via the superimposed epoch method follows the Gaussian distribution. (2) When solar activity is at its maximum the mean value of the distribution is shifted to the direction indicating the intense environment. Furthermore, the width of the distribution becomes wider at its maximum than at its minimum so that more extreme case can be expected. (3) The distribution of some certain heliospheric parameters is less sensitive to the phase of the solar cycle and annual variations. (4) The distribution of the eastward component of the interplanetary electric field BV and the solar wind driving function BV2, however, appears to be all dependent on the solar maximum/minimum, the descending/ascending phases of the solar cycle and the equinoxes/solstices. (5) The distribution of the AE index and the Dst index shares statistical features closely with BV and $BV^2$ compared with other heliospheric parameters. In this sense, BV and $BV^2$ are more robust proxies of the geomagnetic storm. We conclude by pointing out that our results allow us to step forward in providing the occurrence probability of geomagnetic storms for space weather and physical modeling.

Mass transfer kinetics using two-site interface model for removal of Cr(VI) from aqueous solution with cassava peel and rubber tree bark as adsorbents

  • Vasudevan, M.;Ajithkumar, P.S.;Singh, R.P.;Natarajan, N.
    • Environmental Engineering Research
    • /
    • 제21권2호
    • /
    • pp.152-163
    • /
    • 2016
  • Present study investigates the potential of cassava peel and rubber tree bark for the removal of Cr (VI) from aqueous solution. Removal efficiency of more than 99% was obtained during the kinetic adsorption experiments with dosage of 3.5 g/L for cassava peel and 8 g/L for rubber tree bark. By comparing popular isotherm models and kinetic models for evaluating the kinetics of mass transfer, it was observed that Redlich-Peterson model and Langmuir model fitted well ($R^2$ > 0.99) resulting in maximum adsorption capacity as 79.37 mg/g and 43.86 mg/g for cassava peel and rubber tree bark respectively. Validation of pseudo-second order model and Elovich model indicated the possibility of chemisorption being the rate limiting step. The multi-linearity in the diffusion model was further addressed using multi-sites models (two-site series interface (TSSI) and two-site parallel interface (TSPI) models). Considering the influence of interface properties on the kinetic nature of sorption, TSSI model resulted in low mass transfer rate (5% for cassava peel and 10% for rubber tree bark) compared to TSPI model. The study highlights the employability of two-site sorption model for simultaneous representation of different stages of kinetic sorption for finding the rate-limiting process, compared to the separate equilibrium and kinetic modeling attempts.

유비쿼터스 상거래 환경의 컨텍스트 기반 점진적 선호 분석 기법 (Context-based Incremental Preference Analysis Method in Ubiquitous Commerce)

  • 구미숙;황정희;최남규;정두영;류근호
    • 정보처리학회논문지D
    • /
    • 제11D권7호
    • /
    • pp.1417-1426
    • /
    • 2004
  • 유비쿼터스 상거래의 도래에 따라 개인화된 서비스에 대한 관심이 높아지고 있고, 고객이 관심을 갖는 상품에 대한 정보를 제공하기 위해 추천 기법의 중요성은 지금까지의 많은 연구들을 통해 제시되고 있다. 그러나 기존 연구에서는 대부분 특징 기법에 의존적이고 전자 상거래에만 국한되어 적용될 수 있었다. 이러한 추천 기법을 유비쿼터스 상거래에 적용하기 위해서는 고객의 상황 또는 환경에 대한 정보 즉, 컨텍스트에 대한 확정된 도메인의 모델링과 각 추천 기법들의 상거래 활성화 단계별 장단점을 보완하기 위한 유기적 연계가 필요하다. 따라서 이 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 유비쿼터스 상거래에서 개인의 상거래 활동에 관련된 컨텍스트 정보를 모델링하고, 상거래 활성화 단계에 따라 상이한 특성을 갖는 각 추천 기법을 선호도 트리를 매개로 하여 연계하는 점진적 선호 분석 방법을 제시한다. 그리고 이러한 분석 과정을 통해 생성된 선호도 트리에서 정보를 효율적으로 처리하기 위해 XML 인텍스 기법을 적용한다.

통계적 채널 Quality 정보를 이용한 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) Part-II: 성능분석 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access with Statistical Channel Quality Measurements Part-II: Performance Analysis)

  • 윤석현
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제31권2A호
    • /
    • pp.110-118
    • /
    • 2006
  • 본 논문의 part-I에서는 연속 및 분산의 두 가지 부채널 구조에 대해 부채널 상에서의 SNR분포를 라이스 분포로 모델링하고 이의 통계적 속성을 살펴보았다. 이번 Part에서는 직교 주파수분할 다중접속 시스템의 하향링크 전송을 위해 두 라이스 파라미터를 CQI정보로 이용하는 일반화된 2단계 자원할당 알고리즘을 제시하고 각 부채널 구조에 대해 시스템의 평균 주파수 효율 성능을 분석한다. 연속 부채널 구조의 경우 부채널 대역폭은 시스템 설계의 핵심적인 파라마터로서 이에 따른 주파수 효율 성능의 변화에 초점을 두고 분석을 수행하였다. 수치적인 분석결과에 의하면 연속 부채널 구조에서 부채널 대역폭이 채널 coherence 대역폭보다 작은 경우 정상적인 다중 사용자 이득(multiuser diversity gain)을 얻을 수 있으나 부채널의 대역폭이 채널 coherence 대역폭보다 커지면서 이득은 점차 줄어든다.

통계적 채널 Quality 정보를 이용한 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) Part-I: 시스템 및 채널 모델링 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access with Statistical Channel Quality Measurements Part-I: System and Channel Modeling)

  • 윤석현
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제31권2A호
    • /
    • pp.119-127
    • /
    • 2006
  • Part-I과 II를 포함하는 본 연구에서는 하향링크 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA) 방식을 위한 실제적인 동적 채널할당 방법에 대해 논의한다. OFDMA 시스템은 채널의 상태정보 궤환을 위한 상향링크에서의 오버헤드를 줄이기 위해 부반송파들의 집합을 하나의 부채널로 정의하고 이를 채널의 상태정보 궤환, 사용자 다중화 및 전력/부호화율 할당의 단위로 사용하는데 본 논문(part-I)에서는 부채널의 일반화된 형태로 연속구조와 분산구조를 정의하고 이들 각 부채널구조의 통계적 특성을 살펴본다. 특히, 각 구조에 대해 부채널상에서의 신호대 잡음비(SNR) 분포를 라이스 분포로 모델링함으로써 각 부채널의 채널 상태를 채널이득의 순시 평균 및 분산의 1, 2차 모멘트로 나타내고 주어진 다중경로 채널 모델에 대해 이 두 파라미터 값의 확률 분포를 유도한다. 본 논문의 결과는 part-II에서 라이스 모델링에 기초한 일반화된 동적자원할당 알고리즘을 제시하고 성능분석을 수행하는데 사용된다.

분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용한 질화붕소 나노튜브/고분자 복합재의 역학적 물성 및 계면특성 예측 (Molecular Dynamics and Micromechanics Study on Mechanical Behavior and Interfacial Properties of BNNT/Polymer Nanocomposites)

  • 최서연;양승화
    • Composites Research
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.247-253
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 이중 입자 모델을 이용하여 질화붕소 나노튜브-폴리메틸메타크릴레이트 나노복합재의 기계적 물성과 계면특성을 규명하였다. 단일 벽 나노튜브가 고분자 기지에 함침된 가로등방성 나노복합재 단위 셀 구조를 모델링한 후, 각 방향으로의 일축인장 및 전단 전산모사를 통해 나노복합재의 강성행렬을 예측하였다. 또한 강성행렬의 방향 평균을 취해 나노튜브가 기지 내에 랜덤 분포하는 경우의 등방성 탄성계수를 도출하였다. 분자동역학 해석 결과를 계면의 완전 결합을 가정한 이중 입자 모델 예측해와 비교한 결과, 질화붕소 나노튜브와 고분자 기지간의 계면이 불완전한 것으로 확인되었다. 나노튜브 주위에 형성되는 흡착계면의 물성을 예측하기 위해 2단계 영역 분할 기법을 도입하였고 계면의 불완전 결합을 선형 스프링으로 묘사하였다. 그 결과 다양한 스프링 컴플라이언스 값에 따른 흡착계면의 물성을 역 해석을 통해 확인할 수 있었다.