The bi-material elastic system consisting of the pre-stressed hollow cylinder and pre-stresses surrounding infinite elastic medium is considered and it is assumed that the mentioned initial stresses in this system are caused with the compressing or stretching uniformly distributed normal forces acting at infinity in the direction which is parallel to the cylinder's axis. Moreover, it is assumed that on the internal surface of the cylinder the ring load which moves with constant velocity acts and within these frameworks it is required to determine the influence of the aforementioned initial stresses on the critical velocity of the moving load. The corresponding investigations are carried out within the framework of the so-called three-dimensional linearized theory of elastic waves in initially stresses bodies and the axisymmetric stress-strain state case is considered. The "moving coordinate system" method is used and the Fourier transform is employed for solution to the formulated mathematical problem and Fourier transformation of the sought values are determined analytically. However, the originals of those are determined numerically with the use of the Sommerfeld contour method. The critical velocity is determined from the criterion, according to which, the magnitudes of the absolute values of the stresses and displacements caused with the moving load approaches an infinity. Numerical results on the influence of the initial stresses on the critical velocity and interface normal and shear stresses are presented and discussed. In particular, it is established that the initial stretching (compressing) of the constituents of the system under consideration causes a decrease (an increase) in the values of the critical velocity.
To investigate the flow characteristics by the water stage variation between stream-aquifer, the new solution of nonlinear Boussinesq equation was derived and extended using the Boltzmann transformation. The soundness of the analytic solution obtained from this study was examined by the comparison with the linearized analytic solution and the numerical solution by finite difference method. And the movement, velocity, flowrate and volume of flow caused by the stage variation of stream and the existence of regional gradient were estimated. This new analytic solution can express the groundwater movement between stream-aquifer. So, it might be helpful to manage water environment.
The fluid flow, mass transfer and film thickness variation during a wafer spin coating process are numerically studied. Governing equations for the cylindrical coordinates are simplified using the similarity transformation and solved efficiently using the finite difference method. Concentration dependent viscosity and the binary diffusivity of the coating liquid are used in the analysis. The time variational velocity components of the coating liquid and the film thickness are analyzed according to the various spin speed. When the evaporation is considered, the flow decease in the early times due to the increase of the viscosity and the resultant flow resistance. Effects of the two film thinning mechanism, the flow-out and evaporation are also considered in the analysis.
In this paper, a state steering strategy using digital control method for chained system is presented. The chained system can be derived from the velocity or acceleration constraints that cannot be integrable. Especially, the chained system derived from an acceleration constraints is called the high order chained system. Such a system classified as a nonholonomic systems and cannot be controlled to its equilibrium points by continuous and time-invariant controller. Therefore discontinuous and time varying controller should be applied to control nonholonomic system. Using variable transformation, two sub system can be obtained from the chained or high order chained system. Deadbeat control and iterative state steering methods are proposed to control the systems that obtained from the variable transformation. Simulation results are given to show the effectiveness of the proposed control scheme.
Displacement response and corresponding maximum response energy of structures are key parameters to assess the dynamic effect or even more destructive structural damage of the structures. By employing them, this research has compared the structural responses of jacket supported offshore wind turbine (OWT) subjected to seismic excitations apprehending earthquake incidence, when (a) soil-structure interaction (SSI) has been ignored and (b) SSI has been considered. The effect of earthquakes under arbitrary angle of excitation on the OWT has been investigated by means of the energy based wavelet transformation method. Displacement based fragility analysis is then utilized to convey the probability of exceedance of the OWT at different soil site conditions. The results show that the uncertainty arises due to multi-component seismic excitations along with the diminution trend of shear wave velocity of soil and it tends to reduce the efficiency of the OWT to stand against the ground motions.
The gloval model is developed by combining this actuator formular with robot manipulator which is reported previously . The model initially represented in the form of coupled time-varying nonlinear dynamic system. It then decomposed into the decoupled linear model using nonlinear feedback and state transformation techniques. The new model employes the pole replacement method to improve the stability of the system. Using this new model, an robust control algorithm is developed. The proposed algorithm takes two state variables, position vector and velocity vector, and one input variable from actuator, input voltage.
The present paper is devoted to study SH-wave propagation in heterogeneous layer laying over an inhomogeneous isotropic elastic half-space. The dispersion relation for propagation of said waves is derived with Green's function method and Fourier transform. As a special case when the upper layer and lower half-space are homogeneous, our derived equation is in agreement with the general equation of Love wave. Numerically, it is observed that the velocity of SH-wave increases with the increase of inhomogeneity parameter.
기하학적 형상과 유동의 해를 B-스플라인으로 표현하는 3차원 고차 패널법은 프로펠러 주위의 유동을 해석하기 위해 개발되었다. 제어점이 패널내에 놓이는 경우, 고차의 다이폴과 쏘오스에 의해 유기되는 자기 유기 포텐셜의 특이 거동은 2차 변환(quadratic transformation)을 통하여 제거하였으며, 특이 부분은 해석적인 적분으로 비특이 부분은 정도 높은 Gauss 구적법으로 계산함으로써 유기 포텐셜을 정도 높게 구할 수 있음을 보였다. 또한, 날개 뒷날에서의 압력 점프의 값이 명시적으로 영이 되도록하는 동역학적 Kutta 조건식을 도입하고, 이의 적용이 안정된 해를 보장함을 확인하였다. 수치 실험을 통하여, 제안된 수치해석 기법이 안정적이고 정확한 해를 줌을 확인하였으며, 특히 저차 패널법과 비교하여 적은 수의 패널로 동일한 정도의 해를 유지할 수 있음을 보였다.
단독의 파력발전변환장치를 설치하는 경우 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로 기존 혹은 신설의 방파제에 적용하여 파랑제어와 파랑에너지의 이용을 동시에 도모하는 방식이 많이 추진되어 왔다. 본 연구는 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서와 같이 부유식방파제로 연구 개발된 공기주입식 부유식방파제에 진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 경우를 대상으로 부유식방파제로의 기능과 파력발전장치로의 기능을 병행하여 검토하였다. 여기서, 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서는 공기실내에서 공기의 동적거동에 단열변화에 따른 압축성을 고려한 반면에 본 연구에서는 비압축성의 경우에 구조물의 고정시 혹은 부유시에 각각에 대한 파랑변형율, 공기흐름속도 및 구조물의 운동을 검토하였으며, 공기의 동적거동에 대한 압축성의 고려여부에 따른 결과의 차이를 논의하였다. 수치해석법으로는 선형속도포텐셜이론에 기초한 경계요소법을 적용한다. 얻어진 모든 해석결과에 따르면 공기압축성을 고려한 전편의 연구와 거의 동일한 결과를 나타내었으며, 따라서 공기실내에서의 공기거동해석에 압축성을 고려하지 않는 본 해석이 보다 효율적이고, 유용한 것으로 판단된다.
본 연구에서는 바닥의 움직임에 따른 파랑의 생성 및 변화를 모의할 수 있는 간단한 선형 수치해석 기법을 소개한다. 연속방정식과 선형의 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건, 선형의 운동학적 바닥 경계조건을 공간에 대해 푸리에 변환한 후 파수 영역에서 수치해석을 수행하며, 결과는 푸리에 역변환을 통해 공간영역에서 표현된다. 파수 영역에서 동역학적 자유수면 경계조건과 운동학적 자유수면 경계조건이 수치적으로 계산되며, 이 때 평균수면 (z = 0)에서의 속도포텐셜은 연속방정식과 운동학적 바닥 경계조건을 만족한다. 삼각형 및 사각형 형상의 바닥이 주기적으로 움직이는 경우의 파랑 생성 및 전파에 대해 검토하였다. 간편 수치해석 기법을 이용한 결과는 기존의 선형 해석해와 비교하였으며, 거의 일치하는 결과를 보였다. 계산 시간간격(Δt)과 계산 파수간격(Δk)에 따른 수치해석 결과의 안정성에 대해서도 검토하였다. 검토 결과 Δt ≤T(주기)/1000, Δk ≤ π/100 일 때 수치해석에 의한 결과가 적절하게 도출되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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