Recently with the development of 3D modeling and digitizing tools, more and more models have been created, which leads to the necessity of the technique of 3D mode retrieval system. In this paper we investigate a new method for 3D model retrieval based on orthogonal projections. We assume that 3D models are composed of trigonal meshes. Algorithms process first by a normalization step in which the 3D models are transformed into the canonical coordinates. Then each model is orthogonally projected onto six surfaces of the projected cube which contains it. A following step is feature extraction of the projected images which is done by Moment Invariants and Polar Radius Fourier Transform. The feature vector of each 3D model is composed of the features extracted from projected images with different weights. Our System validates that this means can distinguish 3D models effectively. Experiments show that our method performs quit well.
This paper presents a numerical model developed to evaluate the load-deflection and moment-curvature relationship for concrete beams strengthened externally with four different Fiber Reinforced Polymer (FRP) composite systems. The developed model considers the inelastic behavior of concrete section subjected to a combined axial force and bending moment. The model accounts for tensile strength of concrete as defined by the modulus of rupture of concrete. Based on the adopted material constitutive relations, the model evaluates the sectional curvature as a function of the applied axial load and bending moment. Deflections along the beam are evaluated using a finite difference technique taking into account support conditions. The developed numerical technique has been tested on a cantilever beam with a transverse load applied at its end. A study of the behavior of the beam with tension reinforcement compared to that with FRP areas giving an equivalent ultimate moment has been carried out. Moreover, cracking of the section in the tensile region at ultimate load has also been considered. The results indicated that beams reinforced with FRP systems possess more ductility than those reinforced with steel. This ductility, however, can be tuned by increasing the area of FRP or by combining different FRP layers.
This paper presents an application of LQR(Linear Quadratic Regulator) for experimental control moment gyroscope. To be specific, mathematical model is first derived based on the quaternion and Lagrange's equation, state feedback controller using LQR scheme is designed, and to show the stability of the scheme, experimental results are given.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제4권2호
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pp.13-22
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2003
To coordinate the robot manipulator along the desired trajectory, the exact model of the dynamics is required. The added mass and added moment of inertia, buoyancy, drag force, and friction mainly affect the dynamics of the undersea robot manipulator, and they are quite complex and unknown. In this reason. the exact model of the undersea robot manipulator is difficult to obtain. In this paper, instead of having efforts to get the exact model of the robot dynamics, a control-based approach was performed. We modeled the dynamics of the undersea robot manipulator whose parameters are unknown, and then applied a proposed direct adaptive and robust control, which is different from previous studies. The unknown added mass, and added moment of inertia, drag force and friction are estimated by the direct adaptive control scheme, and the drag force which is dominant disturbance is compensated by the robust control. Also, stability of the proposed control scheme is analyzed.
Determining the hysteretic energy demand and dissipation capacity and level of damage of the structure to a predefined earthquake ground motion is a highly non-linear problem and is one of the questions involved in predicting the structure's response for low-performance levels (life safe, near collapse, collapse) in performance-based earthquake resistant design. Neural Network (NN) analysis offers an alternative approach for investigation of non-linear relationships in engineering problems. The results of NN yield a more realistic and accurate prediction. A NN model can help the engineer to predict the seismic performance of the structure and to design the structural elements, even when there is not adequate information at the early stages of the design process. The principal aim of this study is to develop and test multi-layered feedforward NNs trained with the back-propagation algorithm to model the non-linear relationship between the structural and ground motion parameters and the hysteretic energy demand in steel moment resisting frames. The approach adapted in this study was shown to be capable of providing accurate estimates of hysteretic energy demand by using the six design parameters.
To be able to understand the behavior of reinforced concrete (RC) members, cross sectional behavior should be known well. Cross sectional behavior can be best evaluated by moment-curvature relationship. On a reinforced concrete cross section moment-curvature relationship can be best determined by both experimentally or numerically with some complicated iteration methods. Making these experiments or iterations manually is very difficult and not practical. The aim of this study is to research the efficiency of Neural Networks (NN) as a more secure and robust method to obtain the moment-curvature relationship of circular RC columns. It is demonstrated that the NN based model is highly successful to determine the moment-curvature relationship of circular reinforced concrete columns.
The paper presents an effective stiffness model for deformational analysis of reinforced concrete cracked members in bending throughout the short-term loading up to the near failure. The method generally involves the analytical derivation of an effective moment of inertia based on the smeared crack technique. The method, in a simplified way, enables us to take into account the non linear properties of concrete, the effects of cracking and tension stiffening. A statistical analysis has shown that proposed technique is of adequate accuracy of calculated and experimental deflections data provided for beams with small, average and normal reinforcement ratios.
Applying the method calculating creep of Concrete Filled steel Tube (CFT) members based on the Elastic Continuation and Plastic Flow theory for concrete creep with the finite element method, the paper develops a new numerical method for the creep of CFT arch bridges considering effects of bending moment. It is shown that the method is feasible and reasonable through comparing the predicted stresses and deflection caused by the creep with the results obtained by the method of Gu et al. (2001) based on ACI209R model and experimental data of an actual CFT arch bridge. Furthermore, nine CFT arch bridges with different types are calculated and analyzed with and without the effects of bending moment. As a result, the bending moment has considerable influences on long-term deformations and internal forces of CFT arch bridges, especially when the section of arch rib is subjected to a large bending moment.
In this study, the force and moment acting on a Joubert BB2 submarine model at depths near the free surface were measured through a captive model test with the scale ratio of 1/15. Based on the experiment, the pitch moment and heave force due to the "Tail suction effect", including the change in surge force with depth near the free surface, were quantitatively analyzed. The change of force and moment according to the relative position of the sail and the free surface was reviewed with the free surface waves generated for each depths. As a result, the angle of attack of the hull to counteract the pitch moment induced by the tail suction effect was derived. The effect of the hydrostatic moment component according to the angle of attack on the equilibrium of pitch moment was also taken into account. The control plane performance tests for the X-type rudder and sail plane were conducted in snorkel and surface depth conditions to figure out the control plane angles for the neutral level flight of the submarine at near free surface. The results of this study are expected to be used as a reference data for the neutral level flight of the submarine at near free surface operation in the free running model test as well as numerical studies.
This study aims at developing a torsional strength model based on a nonlinear analysis method presented in the previous studies. To this end, flexural neutral axis depth of a reinforced concrete section and effective thickness of an idealized thin-walled tube were formulated based on reasonable approximations. In addition, various sectional force components, such as shear, flexure, axial compression, and torsional moment, were considered in estimating torsional strength by addressing a simple and linear strain profile. Existing test results were collected from literature for verifications by comparing with those estimated from the proposed model. On this basis, it can be confirmed that the proposed model can evaluate the torsional strength of RC members subjected to combined loads with a good level of accuracy, and it also well captured inter-related mechanisms between shear, bending moment, axial compression, and torsion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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