• 제목/요약/키워드: Node Coordinate

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A simple finite element formulation for large deflection analysis of nonprismatic slender beams

  • AL-Sadder, Samir Z.;Othman, Ra'ad A.;Shatnawi, Anis S.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제24권6호
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    • pp.647-664
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    • 2006
  • In this study, an improved finite element formulation with a scheme of solution for the large deflection analysis of inextensible prismatic and nonprismatic slender beams is developed. For this purpose, a three-noded Lagrangian beam-element with two dependent degrees of freedom per node (i.e., the vertical displacement, y, and the actual slope, $dy/ds=sin{\theta}$, where s is the curved coordinate along the deflected beam) is used to derive the element stiffness matrix. The element stiffness matrix in the global xy-coordinate system is achieved by means of coordinate transformation of a highly nonlinear ($6{\times}6$) element matrix in the local sy-coordinate. Because of bending with large curvature, highly nonlinear expressions are developed within the global stiffness matrix. To achieve the solution after specifying the proper loading and boundary conditions, an iterative quasi-linearization technique with successive corrections are employed considering these nonlinear expressions to remain constant during all iterations of the solution. In order to verify the validity and the accuracy of this study, the vertical and the horizontal displacements of prismatic and nonprismatic beams subjected to various cases of loading and boundary conditions are evaluated and compared with analytic solutions and numerical results by available references and the results by ADINA, and excellent agreements were achieved. The main advantage of the present technique is that the solution is directly obtained, i.e., non-incremental approach, using few iterations (3 to 6 iterations) and without the need to split the stiffness matrix into elastic and geometric matrices.

MANET 환경에서 노드의 연결성을 고려한 그리드 기반 라우팅 기법 (A Grid Based Routing Scheme Considering Node Connectivities in MANET Environments)

  • 윤수용;김재구;임종태;이석희;복경수;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.16-27
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    • 2014
  • 본 논문에서는 모바일 애드혹 네트워크에서 라우팅 비용 감소를 위해 위치 정보를 이용한 효율적인 그리드 기반 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 헤더를 두지 않기 때문에 헤더 관리 비용이 감소하며 모든 노드가 메시지를 전송할 수 있다. 중간 노드들은 노드와 그리드간의 위치 관계에 기초하여 메시지를 중계하는 다음 홉을 결정한다. 각 그리드 영역의 좌표와 이웃 노드의 정보를 활용하여 노드의 방향성을 고려한 라우팅 경로 탐색을 한다. 또한, 노드들 사이의 연결성을 고려하여 라우팅 경로를 유지한다. 제안된 라우팅 기법의 우수성을 보이기 위해 성능평가를 통해 기존의 그리드 기반 라우팅 기법과 메시지 오버헤드, 전달 성공률을 비교한다.

직물의 평면 드레이프 계수와 측면 드레이프 계수와의 관계 (Relationship between Plane and Side Drape Coefficient of Fabrics)

  • 서정권;이정욱
    • 한국의류학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.519-526
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    • 1996
  • To investigate the relationship between plane and side drape coefficient, the drape tester designed in which coordinate of projected outline of draped specimen could be recorded. By using this drape tester, the three dimensional shape, plane and side drape coefficient were obtained from coordinate of plane projected shape, and furthermore examined the tendency in changes of drape coefficient in terms of diameter of specimen, deflection angle, and bending rigidity. The side drape coefficients were constant regardless of changes in diameter of specimen. The plane drape coefficients, however, made a little difference according to changes in diameter of specimen. The experimental drape coefficient agreed well with the theoretical drape coefficient according to deflection angle. In the meanwhile, when the plane drape coefficients were regressed with the side drape coefficents, regression equation was $y=0.375x-0.002x^2+6.9\times10^{-5}x^3$. When the $\overline{\theta_s}$ is mean of deflection angle of selected points which have the longest and shortest distance from center point in the node, the theoretical drape coefficient calculated from $\overline{\theta_s}$ has high correlation with experimental drape coefficient. The plane and side drape coefficient changed linearly with increasing the bending length, $\sqrt[3]{EI/w}$.

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상대좌표 추정 알고리즘을 이용한 고정노드 저감기법 (Fixed node reduction technique using relative coordinate estimation algorithm)

  • 조현종;김종수;이성근;김정우;서동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권2호
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    • pp.220-226
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    • 2013
  • 최근 공장자동화 및 물류시스템의 발전은 대형선박이나 물류창고 등과 같은 넓은 작업현장을 소수의 작업자가 관리할 수 있게 되었다. 기존의 무선 실내 위치인식 시스템에서 이러한 작업자들의 정확한 위치를 추정하기 위해서 일반적으로 셋 또는 그 이상의 고정노드가 하나의 노드로 이루어진 이동노드의 위치를 인식하는 방식이 주로 사용되고 있다. 하지만 이러한 방법은 작업자(이동노드)에 비하여 넓은 작업현장에 많은 고정노드가 필요하므로 노드 배치 측면에서는 비효율적이다. 따라서 소수의 작업자를 요구하는 이러한 작업환경에서 효율적으로 노드를 배치하기 위하여 본 논문에서는 세 개의 노드로 구성된 이동노드가 고정노드 두 개의 상대좌표를 효율적으로 인식함으로써 고정노드의 개수를 저감하는 새로운 추정 알고리즘과 이동노드와 고정노드 사이의 거리오차를 최소화하기 위하여 Rounding estimation(RE) 기법을 제안한다. 실험 결과 제안한 RE기법은 자유공간에서 기존의 삼변측량법의 오차율 대비 90.9% 개선된 위치인식 결과를 나타냈다. 또한 실내 자유공간에서 고정노드 수를 최대 50%까지 감소시킬 수 있음에도 불구하고 제안한 추정 알고리즘은 평균 오차 0.15m의 정밀한 위치인식이 가능하였다.

스마트그리드 환경에서 좌표 값을 적용한 빌딩 주소 할당 방법 (Allocation algorithm applied building addressing value the coordinate in Smart Grid Environments)

  • 임송빈;오영환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1C호
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    • pp.45-53
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 $Cskip$ 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

XML 문서의 저장과 추출을 위한 색인 기법 (An Index Method for Storing and Extracting XML Documents)

  • 김우생;송정석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.154-163
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    • 2005
  • XML 문서를 위한 현재까지 연구된 대부분의 색인기법에서는 절대좌표를 표현하는 방법을 이용하기 때문에 갱신연산이 커다란 부담으로 받아들여지고 있다. 또한 이 기법에서 XML문서내의 엘리먼트, 애트리뷰트, 텍스트 사이의 상호 구조적 관계를 표현하려면 좌표를 재구성해야 한다. 이와 같은 재구성 작업은 갱신이 이루어지는 노드에 국한하지 않고 XML 문서 전반에 걸쳐 연쇄적으로 일어나기 때문에, XML 문서의 갱신이 빈번할 경우 심각한 성능 문제를 야기하게 된다. 본 연구에서는 갱신이 빈번한 상황에서도 성능 저하가 많지 않은 확장 색인에 기반한 색인 기법을 제안하고자 한다. 이 방법은 갱신으로 인한 트리의 재구성 연산에 참여하는 노드의 수를 제한하여 전체적으로 성능을 많이 향상시킬 수 있다. 또한 확장색인 기법은 SQL 문장을 이용한 간결한 표현을 통하여 포함관계질의를 처리할 수 있다.

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WDM Local Network에서 예약슬롯을 이용한 가변길이 메시지 지원 프로토콜 (Protocol supporting Variable-length Message using Reservation Slots in WDM Local Network)

  • 진교홍
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.257-262
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    • 2001
  • 본 논문에서는 WDM 기반의 Local Network에서 가변길이 메시지를 수용하기 위한 스케줄링 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 제어채널을 예약슬롯과 제어슬롯으로 나누어 제어 패킷의 충돌로 인한 액세스 지연시간을 최소화하였다. 즉, 전송할 메시지가 있는 노드는 빈 제어슬롯이 있으면 제어패킷을 제어슬롯에 전송하고 메시지를 전송한다. 그리고 메시지의 전송이 완료될 때까지 주기적으로 제어패킷을 전송하여 가변길이의 메시지를 전송할 수 있도록 하였다. 또한 빈 제어슬롯이 없는 경우에는 예약슬롯을 이용하여 가장 가까운 시간에 메시지를 전송하기 위한 데이터 슬롯을 미리 예약하여 제어패킷의 충돌로 인한 재전송 횟수를 감소시켰다. 제안된 알고리즘은 기존 프로토콜의 문제점을 해결하였으며 성능향상과 액세스지연시간의 감소 효과를 보였다.

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地盤과 構造物사이의 相互作用을 考慮한 農業用 사이로의 解析에 관한 硏究(Ⅰ) - 第 1 報 模型 및 프로그램의 開發 - (An analysis of the farm silo supported by ground)

  • 조진구;조현영
    • 한국농공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.38-46
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    • 1985
  • The reinforced concrete farm silos on the elastic foundatin are widely used in agricultural engineering because of their superior structural performance, economy and attractive appearance. Various methods for the analysis and design of farm silo, such as the analytical method, the finite difference method, and the finite element methods, can be used. But the analytical procedure can not be applied for the intricate conditions in practice. Therefore lately the finite element method has been become in the structural mechanics. In this paper, a method of finite element analysis for the cylindrical farm silo on ffness matrix for the elastic foundation governed by winkler's assumption. A complete computer programs have been developed in this paper can be applicable not only to the shell structures on elastic foundation but also to the arbitrary three dimensional structures. Assuming the small deflection theory, the membrane and plate bending behaviours of flat plate element can be assumed mutually uncoupled. In this case, the element has 5 degrees of freedom per node when defined in the local coordinate system. However, when the element properties are transformed to the global coordinates for assembly, the 6th degree of freedom should be considered. A problem arises in this procedure the resultant stiffness in the 6th degree of freedom at this node will be zero. But this singularity of the stiffness matrix can be eliminated easily by merely replacing the zero diagonal by dummy stiffness.

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Transient Coordinator: a Collision Resolution Algorithm for Asynchronous MAC Protocols in Wireless Sensor Networks

  • Lee, Sang Hoon;Park, Byung Joon;Choi, Lynn
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권12호
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    • pp.3152-3165
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    • 2012
  • Wireless sensor networks (WSN) often employ asynchronous MAC scheduling, which allows each sensor node to wake up independently without synchronizing with its neighbor nodes. However, this asynchronous scheduling may not deal with collisions due to hidden terminals effectively. Although most of the existing asynchronous protocols exploit a random back-off technique to resolve collisions, the random back-off cannot secure a receiver from potentially repetitive collisions and may lead to a substantial increase in the packet latency. In this paper, we propose a new collision resolution algorithm called Transient Coordinator (TC) for asynchronous WSN MAC protocols. TC resolves a collision on demand by ordering senders' transmissions when a receiver detects a collision. To coordinate the transmission sequence both the receiver and the collided senders perform handshaking to collect the information and to derive a collision-free transmission sequence, which enables each sender to exclusively access the channel. According to the simulation results, our scheme can improve the average per-node throughput by up to 19.4% while it also reduces unnecessary energy consumption due to repetitive collisions by as much as 91.1% compared to the conventional asynchronous MAC protocols. This demonstrates that TC is more efficient in terms of performance, resource utilization, and energy compared to the random back-off scheme in dealing with collisions for asynchronous WSN MAC scheduling.

CUDA를 이용한 효과적인 GPU 광선추적 가속 알고리즘 (An efficient acceleration algorithm of GPU ray tracing using CUDA)

  • 지중현;윤동호;고광희
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.469-474
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    • 2009
  • 본 논문은 CUDA를 이용하여 GPU에서의 최적화된 kd-tree 탐색구조 환경과 광선/삼각형의 교차검사 알고리즘을 통한 실시간의 광선추적 시스템을 제안한다. 기존의 GPU 기반 kd-tree 탐색 알고리즘은 대부분 스택이 없는 GPU 하드웨어의 특성상 임의의 단말노드에서 기하요소의 교차검사가 실패할 경우 상위노드로 상향식 탐색을 진행하기 때문에 노드에 대한 중복 방문이 반드시 필요하거나 혹은 불필요한 메모리의 적재가 필요하기 때문에 큰 장면에 대한 광선추적은 어렵게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 CPU 방식의 kd-tree 탐색과 비슷하게 동작하도록 stack을 CUDA 프레임워크를 이용하여 GPU의 지역메모리로 구현하였기 때문에 기존의 방법 등에서의 문제점을 해결하였다. 또한 탐색구조를 통해서 찾은 말단 삼각형들의 처리를 위해서 최신의 CPU 기반의 교차검사 알고리즘인 Plucker 좌표계 검사를 CUDA로 구현하여 병렬 가속시켰다. Plucker 검사는 기존의 무게중심 좌표 대신에 광선과 삼각형 edge의 관계를 이용하는 간단한 연산만을 이용하는 장점이 있다. 전체 시스템은 단일 커널로 구성되어 있으며 병렬처리를 위한 복잡한 동기화나 광선패킷의 도입 없이 간단하게 구현되었다. 결과적으로 본 논문의 실험은 기존 알고리즘 대비 제안하는 알고리즘이 약 2배의 성능 향상이 있음을 보여 준다.

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