• 제목/요약/키워드: Monte Caro simulation

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Stochastic dynamic instability response of piezoelectric functionally graded beams supported by elastic foundation

  • Shegokara, Niranjan L.;Lal, Achchhe
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제3권4호
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    • pp.471-502
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    • 2016
  • This paper presents the dynamic instability analysis of un-damped elastically supported piezoelectric functionally graded (FG) beams subjected to in-plane static and dynamic periodic thermomechanical loadings with uncertain system properties. The elastic foundation model is assumed as one parameter Pasternak foundation with Winkler cubic nonlinearity. The piezoelectric FG beam is subjected to non-uniform temperature distribution with temperature dependent material properties. The Young's modulus and Poison's ratio of ceramic, metal and piezoelectric, density of respective ceramic and metal, volume fraction exponent and foundation parameters are taken as uncertain system properties. The basic nonlinear formulation of the beam is based on higher order shear deformation theory (HSDT) with von-Karman strain kinematics. The governing deterministic static and dynamic random instability equation and regions is solved by Bolotin's approach with Newmark's time integration method combined with first order perturbation technique (FOPT). Typical numerical results in terms of the mean and standard deviation of dynamic instability analysis are presented to examine the effect of slenderness ratios, volume fraction exponents, foundation parameters, amplitude ratios, temperature increments and position of piezoelectric layers by changing the random system properties. The correctness of the present stochastic model is examined by comparing the results with direct Monte Caro simulation (MCS).

The influence of BaO on the mechanical and gamma / fast neutron shielding properties of lead phosphate glasses

  • Mahmoud, K.A.;El-Agawany, F.I.;Tashlykov, O.L.;Ahmed, Emad M.;Rammah, Y.S.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권11호
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    • pp.3816-3823
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    • 2021
  • The mechanical features evaluated theoretically using Makishima-Mackenzie's model for glasses xBaO-(50-x) PbO-50P2O5 where x = 0, 5, 10, 15, 20, 30, 40, and 50 mol%. Wherefore, the elastic characteristics; Young's, bulk, shear, and longitudinal modulus calculated. The obtained result showed an increase in the calculated values of elastic moduli with the replacement of the PbO by BaO contents. Moreover, the Poisson ratio, micro-hardness, and the softening temperature calculated for the investigated glasses. Besides, gamma and neutron shielding ability evaluated for the barium doped lead phosphate glasses. Monte Caro code (MCNP-5) and the Phy-X/PSD program applied to estimate the mass attenuation coefficient of the studied glasses. The decrease in the PbO ratio has a negative effect on the MAC. The highest MAC decreased from 65.896 cm2/g to 32.711 cm2/g at 0.015 MeV for BPP0 and BPP7, respectively. The calculated values of EBF and EABF showed that replacement of PbO with BaO contents in the studied BPP glasses helps to reduce the number of photons accumulated inside the studied BPP glasses.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 산란보정 방법들에 대한 비교 (The comparisons of three scatter correction methods using Monte Carlo simulation)

  • 봉정균;김희중;이종두;권수일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권2호
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    • pp.73-81
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    • 1999
  • 단일광자방출촬영 (SPECT) 에 대한 산란보정은 영상질을 개선하고 영상을 정량분석하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 에너지 창을 이용한 세 가지 산란보정들에 대해 조사하는 것이었다. 몬테카를로 방법을 이용하여 Tc-99m에서 방출되는 광자의 history를 발생시키는 점선원과 Jaszack 팬텀에 대해 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션을 위한 SPECT 시스템의 섬광체 NaI(T1) 는 두께 0.95 cm, 40 $\times$ 45 cm이었고, 조준기는 저에너지용 조준기를 사용하였다. 140 keV 에서 SPECT 에 대한 에너지 분해능은 9.8 %, 고유공간분해능은 0.32 cm 이었고, 화소크기는 0.3 $\times$ 0.3 $cm^2$이었다. 산란보정방법에는 컴프턴창을 이용한 방법 (CW), 세 개의 에너지창을 이용한 방법 (TW), 그리고 이중 광봉우리창을 이용한 방법 (DPW)을 사용하였다. DPW의 다항식 계수를 구하기 위해서 직경 20 cm인 팬텀안에서 깊이에 따라 점선원을 위치시켜 평면 영상을 얻었다. 에너지 창은 w1 = 92-125 keV, w2 = 124-126 keV, w3 = 126-140 keV, w4 = 140-154 keV, w5 = 154-156 keV으로 설정하였다. SPECT 투사영상은 360$^{\circ}$ 회전모드로 하여 120개를 얻었다. 회전반경은 15 cm이었다. 산란보정방법들은 삼중 에너지창을 이용한 방법은 cold sphere를 가진 Jaszack phantom 에서 참값에 가장 가까운 대조도를 주었고, hot sphere를 가진 Jaszack phantom에서 image recovery에 있어서 좋은 것으로 나타났다. 컴프턴 창을 이용한 방법은 대조도에 있어서 참값보다 과대평가되어 나타났고 이중 광봉우리창을 이용한 방법은 산란보정하기 전에 비해 대조 도는 좋아졌지만 참값에 비해 과소평가되어 나타났다. 조사된 세 가지 보정방법들은 개선된 영상 대조도를 보여주었다. 결론적으로, 산란보정에 대한 임상적용을 위해서는 SPECT 시스템에 실행하기 용이한 보정방법을 선택해하며, 정확한 정량분석을 위해서는 산란보정이 수행되어야 할 것이다.

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