복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.
Wavelets are localized in space and in frequency. This localization properties result from the multiresolution analysis of wavelets. The wavelet transform can be used to detect singularity of dynamic systems after the signal is de-noised. We applied the wavelet transform decomposition and do-noising procedures to the Hanaro dynamics consisting of 39 nonlinear differential equation plus Gaussian noise. The numerical tests demonstrate that the wavelet transform de-noising is effective for detection of the abrupt reactivity change and computationally efficient. Thus this wavelet theory could be profitably utilized in a real-time system for automatic event recognition (e.g., reactor condition monitoring).
이 논문에서는, 탄성 섬유와 점탄성 기지로 구성된 2차원의 단일방향 복합재료가 높은 제작온도로 부터 실온으로 냉각될때 섬유와 기지사이의 계면에서 발생하는 특이 열응력을 조사하고 있다. 계면을 따라 발생하는 잔류 열응력의 특성을 조사하는데 시간영역 경계요소법을 적용하였다. 수치해석 결과에 의하면, 계면응력들은 자유경계면 근처에 이르러 급속히 커지는데, 이러한 특이 잔류응력들은 자유경계면 가까이에서 국부 항복을 일으키거나 섬유와 기지의 결합분리를 야기시킬수 있다.
This paper is concerned with the investigation on the stability and convergence characteristics of the Crank-Nicolson-Galerkin scheme that is widely being employed for the numerical approximation of parabolic-type partial differential equations. Here, we present the theoretical analysis on its consistency and convergence, and we carry out the numerical experiments to examine the effect of the time-step size △t on the h- and P-convergence rates for various mesh sizes h and approximation orders P. We observed that the optimal convergence rates are achieved only when △t, h and P are chosen such that the total error is not affected by the oscillation behavior. In such case, △t is in linear relation with DOF, and furthermore its size depends on the singularity intensity of problems.
The aim of this paper is to compare wavelet, kurtosis and pseudofractal based techniques for structural health monitoring in the presence of measurement noise. A detailed comparison and assessment of these techniques have been carried out in this paper through numerical experiments for the calibration of damage extent of a simply supported beam with an open crack serving as an illustrative example. The numerical experiments are deemed critical due to limited amount of experimental data available in the field of singularity based detection of damage. A continuous detectibility map has been proposed for comparing various techniques qualitatively. Efficiency surfaces have been constructed for wavelet, kurtosis and pseudofractal based calibration of damage extent as a function of damage location and measurement noise level. Levels of noise have been identified for each technique where a sudden drop of calibration efficiency is observed marking the onset of damage masking regime by measurement noise.
In the present paper, a novel systematic method using the 2-D hybrid special finite elements containing an edge crack is employed to study the fracture behaviors of laser beam spot-welds in automotive structures. 2-D hybrid special finite elements each containing an edge crack can assure the high precision especially in the vicinity of crack tips and give a better description of its singularity with only one hybrid element surrounding one crack. Therefore, the numerical modeling of the laser beam spot-welds can be greatly simplified. Some numerical examples are provided to demonstrate the validity and versatility of the proposed method. All the lap-shear, lap-tension and angle clip specimens are analyzed and some useful fracture parameters (such as stress intensity factors, the initial direction of crack growth) are obtained simultaneously.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제4권4호
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pp.486-494
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2006
In this paper, we present the complete isotropy analysis of a caster wheeled omnidirectional mobile robot (COMR) with nonredundant/redundant actuation. It is desirable for robust motion control to keep a COMR close to the isotropy but away from the singularity as much as possible. First, with the characteristic length introduced, the kinematic model of a COMR is obtained based on the orthogonal decomposition of the wheel velocities. Second, a general form of the isotropy conditions of a COMR is given in terms of physically meaningful vector quantities which specify the wheel configuration. Third, for all possible nonredundant and redundant actuation sets, the algebraic expressions of the isotropy conditions are derived so as to identify the isotropic configurations of a COMR. Fourth, the number of the isotropic configurations, the isotropic characteristic length, and the optimal initial configuration are discussed.
이 논문에서는 경계요소법을 사용하여 횡방향의 인장변형률을 받는 단일방향 graphite/epoxy 복합재료의 섬유와 기지의 공유면에 존재하는 모서리 균열에 대한 응력확대계수를 계산하였다. 그러한 균열은 복합재료의 자유경계면에서 발생하는 특이 응력들에 의해 야기될 수 있다. 응력확대계수의 크기는 균열길이가 작은 경우에는 균열길이에 따라 조금씩 증가되다가, 균열길이가 커지면 일정한 값에 이르게 된다.
본 논문에서는 마이크로스트립-슬롯 결합 선로에 대한 Green함수를 스펙트럼 영역에서 유도하고, 수치적 결과를 정확히 얻기 위해 마이크로스트림 선로와 슬롯 부분에서의 전류분호에 대한 특이점을 고려한 기저함수를 이용한 Galerkin방법을 적용하여 선로의 특성 파라미터를 계산하였다. 특히, 마이크로스트림-슬롯 결합선로의 특성 중 마이크로스트립 선로에의한 우모드(even mode)와 슬롯에 의한 기모드(odd mode)의 특성에 의한 선로의 각 특성을 구하였고, 계산 결과값의 정확성을 비교하기 위해 기존의 데이터와 비교하였다.
Recently industrial robots are often used together with positioners to enhance the system performance for arc welding. In this paper, the redundancy control method is proposed for the robot-positioner system which is modeled as one kinematic model of 7 degrees of freedom. Also, the manipulability measure based on the Jocobian matrix is utilized to visualize the distribution of manipulability in a given section of the working space. An algorithm for the manipulability maximazation in a given task is developed and applied to the robot and positioner system. The simulation results are given in the case of straight line following.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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