In this paper, using an adjoint variable method, we develop a design sensitivity analysis(DSA) method applicable to heat conduction problems in steady state. Also, a topology design optimization method is developed using the developed DSA method. Design sensitivity expressions with respect to the thermal conductivity are derived. Since the already factorized system matrix is utilized to obtain the adjoint solution, the cost for the sensitivity computation is trivial. For the topology design optimization, the design variables are parameterized into normalized bulk material densities. The objective function and constraint are the thermal compliance of structures and allowable material volume respectively. Through several numerical examples, the developed DSA method is verified to yield very accurate sensitivity results compared with finite difference ones, requiring less than 0.25% of CPU time for the finite differencing. Also, the topology optimization yields physical meaningful results.
In this paper, using an adjoint variable method, we develop a design sensitivity analysis (DSA) method applicable to heat conduction problems in steady state. Also, a topology design optimization method is developed using the developed DSA method. Design sensitivity expressions with respect to the thermal conductivity are derived. Since the already factorized system matrix is utilized to obtain the adjoint solution, the cost for the sensitivity computation is trivial. For the topology design optimization, the design variables are parameterized into normalized bulk material densities. The objective function and constraint are the thermal compliance of structures and allowable material volume, respectively. Through several numerical examples, the developed DSA method is verified to yield very accurate sensitivity results compared with finite difference ones, requiring less than 0.3% of CPU time far the finite differencing. Also, the topology optimization yields physical meaningful results.
In this paper, using an adjoint variable method, we develop a design sensitivity analysis (DSA) method applicable to 3-Dimensional heat conduction problems in steady state. Also, a topology design optimization method is developed using the developed DSA method. Design sensitivity expressions with respect to the thermal conductivity are derived. Since the already factorized system matrix is utilized to obtain the adjoint solution, the cost for the sensitivity computation is trivial. For the topology design optimization, the design variables are parameterized into normalized bulk material densities. The objective function and constraint are the thermal compliance of structures and allowable material volume, respectively, Through several numerical examples, the developed DSA method is verified to yield efficiency and accurate sensitivity results compared with finite difference ones. Also, the topology optimization yields physical meaningful results.
It is main objective of this approach to present a method to analyse stochastic design sensitivity for problems of structural dynamics with randomness in design parameters. A combination of the adjoint variable approach and the second order perturbation method is used in the finite element approach. An alternative form of the constant functional that holds for all times is introduced to consider the time response of dynamic sensitivity. The terminal problem of the adjoint system is solved using equivalent homogeneous equations excited by initial velocities. The numerical procedures are shown to be much more efficient when based on the fold superposition method: the generalized co-ordinates are normalized and the correlated random variables are transformed to uncorrelated variables, whereas the secularities are eliminated by the fast Fourier transform of complex valued sequences. Numerical algorithms have been worked out and proved to be accurate and efficient : they can be readily adapted to fit into the existing finite element codes whose element derivative matrices can be explicitly generated. The numerical results of two cases -2 dimensional portal frame for the comparison with reference and 3-dimensional frame structure - for the deterministic sensitivity analysis are presented.
無限誤長 상태 공간 디지틀 필터를 有限誤長 상태 공간 디지틀 필터로 실현할 때 量子化 誤差인 상태 공간 계수〔ABCD〕의 미소 변동에 기인한, 출력 오차 分散을 $\Delta$〔ABCD〕의 分散으로 正規化하였다. 즉, S=E을 統計的 感度로 정의하고 시스템 구조적 성질을 나타내는 可制御性 Gramian, 그리고 2차 모드 해석 방법을 상태 공간 디지틀 필터에 확장해서 最小 統計的 感度를 갖는 실현 구조를 합성하였으며 시뮬레이션을 통하여 최소 구조 합성의 유효성을 확인하였다.
An epidemic infectious disease model consists of six compartments viz. Susceptible, Exposed, Infected, Quarantine, Recovered, and Virus with nonlinear saturation incidence rate is proposed to know the viral disease dynamics. There exist two biological equilibrium points for the model system. The system's local and global stability is done through Lyapunov's direct method about equilibrium points. The sensitivity analysis has been performed for the basic reproduction number and equilibrium points through the normalized forward sensitivity index. Sensitivity analysis shows that virus growth and quarantine rates are more sensitive parameters. In support of mathematical conclusions, numerical experimentation has been shown.
Autocorrelation에 관계되는 Fourier변환의 기본적인 성질을 이용하여 speckle잡음제거가 power spectrum estimation 문제와 같이 해석될 수 있다는 것을 보였고 spectral estimation 방법으로서 최대 entrppy방법을 사용하여 딴 방법들과 비교하여 볼때 좋은 결과를 얻었다. 앞으로 2차원 test object까지의 확장, 이 알고리즘의 각 파라메타들에 대한 sensitivity, optimal한 Hanning window크기 판단 기준으로서 normalized mean squared error(NMSE)를 사용하였다.
본 논문에서는 제 3 세대 이동 통신인 WCDMA 기지국 모뎀의 실제 구현에 적합하도록 변형된 AFC(Automatic Frequency Control) 루프를 제안한다. 제안된 AFC 루프에는 구현상의 복잡도 감소를 위하여 기존의 CP-FDD(Cross Product Frequency Difference Detector) 알고리즘을 변형한 Normalized CP-FDD 알고리즘을 적용하였다. 제안된 Normalized CP-FDD는 입력 신호 진폭 변화에 민감한 기존 CP-FDD 출력 특성을 보완하며, FDD의 출력(S-curve)의 선형화 구간을 증가시킴으로써 안정적인 주파수 오차에 대한 추정을 가능하게 한다. WCDMA에서는 IS-95 시스템과 다르게 파일롯 심볼이 연속적으로 전송되지 않으므로, FDD 입력단에 이동 평균 필터(Moving Average Filter)를 도입하여 교차곱(Cross-product)의 수를 증가시킴으로써 잡음의 영향을 감소시키고 주파수 오차에 대한 추적 시간 성능과 안정성을 향상시켰다. 또한 다단 추적 모드를 적용함으로써 수신 신호의 주파수 오차의 크기에 대한 능동적인 보상이 가능하도록 하였으며, 루프 필터의 출력을 이용한 ROM table 도약 구조의 NCO(Numerical Controled Oscillator)를 적용하여 주파수 오차를 보상하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 WCDMA 기지국 모뎀 구현에서 성공적으로 적용되었다.
본 논문에서는 고차 inverse Chebyshev 함수를 이용하여 능동 RC필터로 설계할 때 최대 동적범위를 갖고, 감도가 낮은 종속연결법으로 실현하는 방법을 제시하였다. 이때, 최대 동적범위를 만족시키도록 평탄행렬에 의한 최적 극점-영점 결합과 종속 연결순서 및 이득 분배에 대한 알고리즘을 제시하였으며, 능동 RC 회로의 단점인 감도 문제를 향상시키기 위하여 부 궤환을 갖는 2차 블록과 1차 블록을 설계하였다. 제시된 설계 방법을 이용하여 규준화된 7차 inverse Chebyshev함수의 능동 RC저역통과 필터를 설계한 결과 주어진 설계 명세조건과 일치함을 보였다.
Jaiho Lee ;Byeongjun Kim;Yong Hun Jung;Sangkyu Lee;Weon Gyu Shin
Nuclear Engineering and Technology
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제55권4호
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pp.1571-1584
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2023
In this study, a numerical analysis was performed as part of an international joint research project to reproduce a real cable tray fire that occurred in the heater bay area of the turbine building of a nuclear power plant. A sensitivity analysis was performed on various input parameters to derive results consistent with the sprinkler activation time obtained from the fire event analysis. For all sensitive parameters, the normalized sprinkler activation time correlated well with the power function of the normalized sprinkler height. A correlation equation was developed to identify the sprinkler activation time at any location when determining the slope or fire growth rate under the conditions assuming a linear or t-squared heat release rate (HRR) time curve. Various cable fire growth assumptions were used to determine which assumption was better to provide the prediction coincident with the information given from the fire event analysis in terms of the sprinkler activation time and total energy generated from cables damaged by fire. In the comprehensive analysis of all the sensitive parameters, the standard deviation of the input parameters increased as the sprinkler height decreased. Within the range of the sensitivity parameter values given in this study, when considering all sprinkler heights, the standard deviation of the cable model change was the largest and that of the overhang position change was the smallest.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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