• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1293-1316
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• 2021

Using directional antennas in wireless Ad hoc networks has many superiorities, including reducing interference, extending transmission range, and increasing space division multiplexing. However, directional transmission introduces two problems: deafness and directional hidden terminals problems. We observe that these problems result in saturation throughput disparity among the competing flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks and bring challenges for modeling the saturation throughput of the flows. In this article, we concentrate on how to model and analyze the saturation throughput disparity of different flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks. We first divide the collisions occurring in the transmission process into directional instantaneous collisions and directional persistent collisions. Then we propose a four-dimensional Markov chain to analyze the transmission state for a specific node. Our model has three different kinds of processes, namely back-off process, transmission process and freezing process. Each process contains a certain amount of continuous time slots which is defined as the basic time unit of the directional CSMA/CA protocols and the time length of each slot is fixed. We characterize the collision probabilities of the node by the one-step transition probability matrix in our Markov chain model. Accordingly, we can finally deduce the saturation throughput for each directional data stream and evaluate saturation throughput disparity for a given network topology. Finally, we verify the accuracy of our model by comparing the deviation of analytical results and simulation results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권4호
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• pp.411-428
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• 2022

This paper presents the Campbell diagram analysis of the rotordynamic system using the full order model (FOM) and the reduced order model (ROM) techniques to determine the critical speeds, identify the stability and reduce the computational time. Due to the spin-speed-dependent matrices (e.g., centrifugal stiffening matrix), several model order reduction (MOR) techniques may be considered, such as the modal superposition (MS) method and the Krylov subspace-based MOR techniques (e.g., Ritz vector (RV), quasi-static Ritz vector (QSRV), multifrequency quasi-static Ritz vector (MQSRV), multifrequency/ multi-spin-speed quasi-static Ritz vector (MMQSRV) and the combined Ritz vector & modal superposition (RV+MS) methods). The proposed MMQSRV method in this study is extended from the MQSRV method by incorporating the rotational-speed-dependent stiffness matrices into the Krylov subspace during the MOR process. Thus, the objective of this note is to respond to the question of whether to use the MS method or the Krylov subspace-based MOR technique in establishing the Campbell diagram of the shaft-disc-blade assembly systems in three-dimensional (3D) finite element analysis (FEA). The Campbell diagrams produced by the FOM and various MOR methods are presented and discussed thoroughly by computing the norm of relative errors (ER). It is found that the RV and the MS methods are dominant at low and high rotating speeds, respectively. More precisely, as the spinning velocity becomes large, the calculated ER produced by the RV method is significantly increased; in contrast, the ER produced by the MS method is smaller and more consistent. From a computational point of view, the MORs have substantially reduced the time computing considerably compared to the FOM. Additionally, the verification of the 3D FE rotordynamic model is also provided and found to be in close agreement with the existing solutions.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권2호
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• pp.123-136
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• 1996

본 연구에서는 시 공간적으로 변화하는 밀도구조를 고려한 3차원 연직함수 전개모형을 제안한다. 정수압을 가정하며 열보존식과 상태방정식의 도입으로 밀도변화가 고려된다 수평방향으로의 변화는 유한 차분 격자상에서 계산되며 유속 및 수온의 연직구조는 선형보간함수를 사용하여 계산된다. 구성된 행렬방정식은 유사변환 개념을 도입하여 시간적분된다. 개발된 모델의 테스트를 위해 간단한 이상해역과 황해역에서 대기와 해양간의 열교환에 따른 수온구조 변동을 실험하였다. 이류효과는 열수송방정식에서만 고려하였으며 연직 와동점성계수와 와동확산계수는 시 공간적으로 일정한 값을 사용하였다. 이상해역에서의 수치실험결과 모델영역의 수심의 차이에 따른 열저장의 차이로 인해 수온의 수평적 구배가 발생하였다. 결과적으로 전향력을 고려하지 않을 경우에는 상층에서는 수심이 증가하는 방향으로 흐름이 발생하고 하층에는 반대방향의 흐름이 유도된 반면 전향력을 고려할 경우에는 수온차에 의한 압력구배력과 전향력이 균형을 이루면서 지형류가 뚜렷하게 나타났다. 황해역에서는 복잡한 흐름이 나타났지만 전체적으로는 지형류의 특성이 우세하게 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.539-547
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• 1993

이전에 제시한 모델 1-3을 다시 확장하여 균열 암반에서의 일차원적 핵종이동에 관한 추계적인 모델을 제시하였다. 이 모델은 처분장 근처의 암반내의 균열을 통한 무한 길이를 갖는 핵종의 붕괴 사슬에 의한 이동을 연속시간 마코프 프로세스를 이용하여 모사한다. 이전의 결정론적 해석해에 의한 모델들이 균일한 다공성매질과 같은 단순성을 요구하고 핵종의 붕괴사슬의 수를 제한하며 균열암반매질내에서의 이동의 경우에는 균열에서 암반으로의 확산등이 고려되지 않거나 그 해의 형태가 복잡하다. 또다른 결정론적인 해를 제시하는 수치모델의 경우에도 해를 얻기 위한 과정이 상당히 복잡하고 정확한 해를 제공하지는 못한다. 이에 반해 이 모델은 매질에서의 핵종의 농도에 관한 기대값과 그 분산으로서 비교적 용이하게 해를 제시한다. 모델을 검증하고 그 효율성가 정착성을 예시하기 위하여 암반으로의 확산이 무시된 단순화된 매질에 대하여 3개의 붕괴 사슬을 갖는 가상의 핵종에 대하여 이동거리와 시간에 대한 농도에 대하여 정확한 해석해와의 비교가 행하여 졌다. 매질을 나눈 구획의 수에 종속 하는 수치분산을 보정하여 계산된 결과에서 이 모델이 해석해와 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권6호
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• pp.1445-1456
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• 2018

Environment perception and three-dimensional (3D) reconstruction tasks are used to provide unmanned ground vehicle (UGV) with driving awareness interfaces. The speed of obstacle segmentation and surrounding terrain reconstruction crucially influences decision making in UGVs. To increase the processing speed of environment information analysis, we develop a CPU-GPU hybrid system of automatic environment perception and 3D terrain reconstruction based on the integration of multiple sensors. The system consists of three functional modules, namely, multi-sensor data collection and pre-processing, environment perception, and 3D reconstruction. To integrate individual datasets collected from different sensors, the pre-processing function registers the sensed LiDAR (light detection and ranging) point clouds, video sequences, and motion information into a global terrain model after filtering redundant and noise data according to the redundancy removal principle. In the environment perception module, the registered discrete points are clustered into ground surface and individual objects by using a ground segmentation method and a connected component labeling algorithm. The estimated ground surface and non-ground objects indicate the terrain to be traversed and obstacles in the environment, thus creating driving awareness. The 3D reconstruction module calibrates the projection matrix between the mounted LiDAR and cameras to map the local point clouds onto the captured video images. Texture meshes and color particle models are used to reconstruct the ground surface and objects of the 3D terrain model, respectively. To accelerate the proposed system, we apply the GPU parallel computation method to implement the applied computer graphics and image processing algorithms in parallel.

• 응용통계연구
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• 제31권1호
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• pp.97-108
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• 2018

회귀모형을 이용하여 자료를 분석하는 경우 이상점이나 영향점의 유무를 검정하는 회귀진단기법은 모형의 적합성을 체크하기 위한 필수적인 도구이다. 이러한 이상점이나 영향점이 존재하는 경우 회귀분석의 결과가 왜곡되어 해석이 된다. Jang과 Anderson-Cook (Quality and Reliability Engineering International, 30, 1409-1425, 2014)은 불꽃그림이란 이름을 붙인 그래픽 방법를 제시하였는데 관측값에 부여된 가중치를 1에서 0으로 변화함에 따라 이상점이나 영향점이 회귀계수 및 잔차제곱합에 어떠한 영향을 미치는지 살펴 보았다. 본 연구에서는 다반응 반응표면분석에서 이러한 불꽃그림을 적용하여 보고자 한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.236-244
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• 2017

In this study, the high-velocity impact penetration behavior of $[45/0/-45/90]_{ns}$ carbon/epoxy composite laminates was studied. The considered configuration includes a spherical steel ball impacting clamped circular laminates with various thicknesses and diameters. First, the impact experiment was performed to measure residual velocity and extent of damage. Next, the impact experiment was numerically simulated through finite element analysis using LS-dyna. Three-dimensional solid elements were used to model each ply of the laminates discretely, and progressive material failure was modeled using MAT162. The result indicated that the finite element simulation yielded residual velocities and damage modes well-matched with those obtained from the experiment. It was found that fiber damage was localized near the impactor penetration path, while matrix and delamination damage were much more spread out with the damage mode showing a dependency on the orientation angles and ply locations. The ballistic-limit velocities obtained by fitting the residual velocities increased almost linearly versus the laminate diameter, but the amount of increase was small, showing that the impact energy was absorbed mostly by the localized impact damage and that the influence of the laminate size was not significant at high-velocity impact.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권6호
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• pp.1405-1421
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• 2015

Semi-rigid connections are the actual behavior of beam-to-column connections in steel frames. However, the behavior of semi-rigid connections is not taken into account for the simplicity in the conventional analysis and design of steel frames. A computer-based analysis and design has been studied for the three-dimensional steel frames with semi-rigid connections. The nonlinear analysis which includes the effects of the flexibility of connections is used for this study. It is designed according to the buckling and combined stress constraints under the present loading after the joint deformations and the member end forces of the space frame are determined by the stiffness matrix method. The semi-rigid connection type is limited to the top and bottom angles with a double web angle connection. The Frye-Morris polynomial model is used to describe the non-linear behavior of semi-rigid connections. Various design examples are presented to demonstrate the efficiency of the method. The results of design and analysis of unbraced semi-rigid frames are compared to the results of unbraced rigid frames under the same design requirements.

• Composites Research
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• 제15권5호
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• pp.27-34
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• 2002

본 연구의 목적은 (주)한국와이바의 CF3327 평직 복합재료의 열전도도를 실험적으로 계측하고 이를 이론적인 예측과 비교하는데 있다. 열전도도 계측을 위하여 비교계측법의 원리를 이용한 실험 장치를 제작하였으며 열전도도가 잘 알려진 그라파이트를 실험함으로써 장비의 정확성을 확인하였다. 미시역학적인 방법은 섬유 및 기지의 물성, 섬유체적비, 직조 형태 등의 변수들이 복합재료의 유효물성치에 미치는 영향을 평가하는데 유용하다. 본 연구에서는 3차원 직-병렬 열저항 개념을 주기적으로 반복되는 평직의 단위구조에 적용하여 열전도도를 예측하였다. 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과 잘 일치함을 확인하였고 섬유체적비가 에폭시 수지 복합재료의 열전도도에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.23-34
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• 1998

연약한 지반위에 기초한 유연한 구형 액체 저장탱크의 Rocking 운동에 대한 3차원 지진응답을 규명하기 위해서 동적 유체-구조 물-지반 계의 상호작용 해석방법을 개발하였다. 수평방향 병진 운동과 Rocking 운동을 받는 3차원의 구형 탱크의 운동 지배방정식을 Rayleigh-Ritz 방법을 적용하여 유도하였고 기반암위 토층의 표면에 놓인 강체 기초의 동적 강성행렬과 유체-구조물 계의 지배방정식을 결합하여 계산하였다.