A grid generation algorithm associated with turbomachinery cascade flow fields has been developed. The present grid generation system consists of four separate modules. The system input is made of the results of the preliminary design, i.e., flow-path, aerodynamic conditions along the spanwise direction, and the blade profile data. The grid generation method generates a series of two-dimensional grids in the blade-to-blade passage to build up the three-¬dimensional grid, The numerical algorithm adopts the combination of the algebraic and elliptic method to create the internal grids efficiently and quickly. The resultant grids generated from each module of the system are used as the preprocessor for the performance prediction of the turbomachinery blade using Naveir-Stokes method in addition to the blade surface modelling for CAD data. For purposes of illustration, the grid generation system is applied to several complex geometries inculding a turbine rotor with and without a tip flow grid. Application to the blade design of the LP compressor was demonstrated to be very reliable and practical in support of design activities. This customized system are coupled strongly with the design procedure and reduces the man-hours required to predict the aerodynamic performance of the turbomachinery cascades using the CFD technique.
확률론적 설계법은 설계변수의 불확실성을 고려할 수 있기 때문에 직립방파제의 설계에 폭넓게 사용되고 있다. 대표적인 확률론적 설계법은 부분안전계수 설계법, 신뢰성 설계법, 성능설계법 등이 있다. 특히 성능설계법은 구조물의 수명 또는 설계폭풍 지속시간 동안의 누적활동량을 계산한다. 최근 설계폭풍 동안에 개별활동량의 최초통과확률을 산정할 수 있는 시간의존 성능설계법이 개발되었다. 하지만 개발된 방법의 허용기준이 없어 구조물의 안정성을 정량적으로 평가할 수 없었다. 본 연구에서는 다양한 수심과 극치파고분포의 특성을 반영한 구조물의 단면에 대하여 최초통과확률을 산정함으로써 두 가지 한계상태에 따른 허용최초통과확률을 제안하였다. 수리가능한계상태(개별 허용활동량 0.03 m)와 극한한계상태(개별 허용활동량 0.1 m)에서 허용최초통과확률은 각각 5%와 1%로 산정되었다. 제안된 허용기준을 적용하여 기후변화에 따른 파고 증가가 방파제 안정성에 미치는 영향을 평가하였다.
A synchronous motor(SM) with q-axis special field winding of which the q-axis field-current compensates and cancels armature reaction can be driven at unity power factor under the conditions of transient state as well as steady state. The motor operates in high efficiency in all conditions. However, in order to obtain maximum performance of the motor, it is required that the time constant of armature circuit corresponds to that of q-axis field circuit. Inverse LQ(ILQ) design method on a basis of the pole assignment is suitable for this problem:(1) The time constants of the output responses can be designed for desired specifications, (2) Relations between feedback gains and response of closed loop system are very clear and (3) Optimal solutions can be given by simple procedure of ILQ method without solving the Ricaati's equation, compared to the usual LQ design method. Accordingly, the ILQ method can make the responses of armature current and q-axis field-current correspond. In this paper, it is proved by numerical simulations and experiments that the ILQ method is very effective for optimal regulator design of this plant and realizes a high-performance motor with unity power factor and high efficiency.
본 연구에서는 구조물의 설계방법에 국한되어 있는 직접 변위설계법을 응용하여 기존 구조물의 성능점을 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 개발된 방법을 이용하여 단자유도 구조물의 주기, 항복 후 강성비, 요구되는 탄성강도에 대한 항복강도비 등의 설계변수를 변화시키며, 지진 하중에 대한 응답을 구하고 그 결과를 분석하였다. 또한 10층 철골 골조의 내진성능 평가에 적용하였다. 제안된 방법의 정확성을 검증하기 위하여 기존의 내진성능 평가방법인 능력스펙트럼법과 시간이력해석법에 의한 결과와 비교하였다. 제안된 방법은 능력스펙트럼법과 동일한 결과를 보였으며 시간이력해석 결과와도 비교적 잘 일치하였다.
The on-board processor of satellite synthetic aperture radar(SAR) generates transmission signal by digital signal processing, converts it into an analog signal. At this time, the transmission signal generated from the baseband requires the frequency modulation to convert it to the high-frequency band in order to improve the stability. General frequency modulation method using local oscillator(LO) causes IQ imbalance due to phase error/magnitude error and these error reduce performance of SAR. To generate transmission signal without phase/magnitude error, this paper suggests design method of the frequency modulation method using digital to analog converter(DAC) at on-board SAR. For design, this paper analyzes the characteristic of DAC mode and uses pre-compensation filter. To analyze the proposed method performance, performance index are compared with IQ imbalance signals. This method is suitable for on-board SAR using fast sampling DAC and has the advantage of being able to solve IQ imbalances.
본 연구에서는 역량스펙트럼법을 이용해 얻어진 구조물의 성능점을 확률적으로 평가하는 방법을 제시하였다. ATC-40에 따라 역량스펙트럼법을 이용하여 4층 1경간 철골구조물의 성능점을 산정하였다. 요구스펙트럼을 이용하여 구조물의 성능한계를 초과하는지 여부를 분석하기 위해 구조부재의 소성변형각으로부터 정의되는 구조물의 성능한계에 대해 한계변위를 도출하였다. 또한 설계응답스펙트럼과 유사한 응답스펙트럼을 가지는 인공지진파 30개를 선정하여 스펙트럼 가속도에 따른 각 성능한계의 초과여부를 통해 fragility curve를 도출하였다. 관측된 초과확률을 이용하여 fragility curve를 도출하기 위해 maximum likelihood method를 사용하였다. 각 성능한계점에 대응하는 설계응답스펙트럼의 응답가속도값에서 성능한계점을 초과할 확률은 존재하는 것으로 확인되었다. 본 방식은 구조물의 성능점에 대해 지진파의 불확실성을 고려한 확률적 평가가 가능하고, 시간증분해석이 필요하지 않아 해석시간을 상당부분 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
사다리형 SAW 필터의 개발을 위해서 종래에는 설계변수 하나하나를 변화시켜 시행착오식으로 사양을 만족시키는 값을 찾아야만 하였다. 본 연구에서는 주어진 사양을 만족시킬 수 있는 사다리형 SAW 필터의 패턴을 자동으로 설계하는 최적 설계법을 개발하였다. 우선 Smith 등가회로 해석법을 이용하여 사다리형 SAW 필터용 해석 프로그램을 제작하였으며, 그 프로그램에 의한 시뮬레이션 결과를 실제 제작된 시작품의 성능과 비교해 봄으로써 타당성을 검증하였다. 이 해석 프로그램을 바탕으로 설계변수의 조정에 따른 성능변수의 변화 경향을 분석함으로써 최적 설계 알고리즘을 개발하였으며. 그 타당성 및 효용성을 기 상용화된 제품들에 대해 시험 설계해 봄으로써 증명하였다.
In the bidding stage of turn-key based plant construction contracts, owners provide design and performance basis for contractors instead of giving design drawing. To win the bid for a plant construction, the contractors should be obliged to satisfy and ensure owners'requirements such as design and performance basis in a plant construction project, In other words, owners imposes technical risk of the design to the contractors by specifying responsibility for the analysis and verification of the plant construction. Thus, it is very important that contracters make accurate and realistic basic design plan in a short period of time. To deal with such a situation, we propose a systems engineering approach for the analysis and management of the technical risk. Specifically, we first: 1) Analyzes technical risk related with the plant design information for the bidders, followed by 2) Developing stakeholder requirements for the basic engineering design, and 3) System requirements for dealing with technical risk. Also, in this paper, we proposed converting method from MOE(Measure of Effectiveness) to MOP(Measure of Performance) in the risk analysis. To show the effectiveness of the proposed method, we carried out a case study.
본 논문에서는 슬릿이 삽입된 미앤더(meander) 결합형태의 Wilkinson 전력 분배기의 설계방법을 제시하였다. 이 구조는 설계 시 요구되는 각 결합간격 및 슬릿의 크기에 따라 전기적 특성이 달라지기 때문에, 최적의 특성을 위한 각 변수들의 값은 매번 반복적 실험에 의해 결정해야 하는 상당히 번거로운 설계 작업이 요구된다. 따라서 설계하고자 하는 중심 주파수가 주어질 경우, 최적의 동작을 위한 각 결합간격 및 슬릿의 크기를 보다 쉽게 최적화 할 수 있도록 수식으로 표현하였다. 본 논문에서 얻은 설계 식을 사용한 설계 예로, 중심 주파수 1.5 GHz에서 동작하는 전력 분배기를 구현하였으며, 이는 기존에 비해 향상된 전기적 특성을 가졌을 뿐만 아니라, 측정 결과 또한 모의 실험 결과와 유사하여 설계 식의 유용성을 확인할 수 있었다.
Umadevi, N.;Balaji, M.;Kamaraj, V.;Padmanaban, L. Ananda
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제10권1호
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pp.188-194
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2015
This paper proposes a generalized regression neural network (GRNN) based algorithm for data interpolation and design optimization of brushless dc (BLDC) motor. The procedure makes use of magnet length, stator slot opening and air gap length as design variables. Cogging torque and average torque are treated as performance indices. The optimal design necessitates mitigating the cogging torque and maximizing the average torque by varying design variables. The data set for interpolation and ensuing design optimisation using GRNN is obtained by modeling a standard BLDC motor using finite element analysis (FEA) tool MagNet 7.1.1. The performance indices of the standard motor obtained using FEA are validated with an experimental model and an analytical method. The optimal design is authenticated using particle swarm optimization (PSO) algorithm and the performance indices of the optimal design obtained using GRNN is validated using FEA. The results indicate the suitability of GRNN as an interpolation and design optimization tool for a BLDC motor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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