Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.50
no.3
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pp.147-155
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2022
The accumulated ice and snow during the operation of aircraft and railway vehicles can degrade aerodynamic performance or damage the major components of vehicles. Therefore, it is crucial to predict the temporal growth of ice for operational safety. Numerical simulation of ice is widely used owing to the fact that it is economically cheaper and free from similarity problems compared to experimental methods. However, numerical simulation of ice generally divides the analysis into multi-step and assumes the quasi-steady assumption that considers every time step as steady state. Although this method enables efficient analysis, it has a disadvantage in that it cannot track continuous ice evolution. The purpose of this study is to construct a surrogate model that can predict the temporal evolution of ice shape using reduced-order modeling. Reduced-order modeling technique was validated for various ice shape generated under 100 different icing conditions, and the effect of the number of training data and the icing conditions on the prediction error of model was analyzed.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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v.12
no.4
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pp.263-269
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2012
The ability to characterize feature objects from radar readings is often limited by simply looking at their still frame reflectivity, differential reflectivity and differential phase data. In many cases, time-series study of these objects' reflectivity profile is required to properly characterize features objects of interest. This paper introduces a novel technique to automatically track multiple 3D radar structures in C,S-band in real-time using Doppler radar and profile their characteristic reflectivity distribution in time series. The extraction of reflectivity profile from different radar cluster structures is done in three stages: 1. static frame (zone-linkage) clustering, 2. dynamic frame (evolution-linkage) clustering and 3. characterization of clusters through time series profile of reflectivity distribution. The two clustering schemes proposed here are applied on composite multi-layers CAPPI (Constant Altitude Plan Position Indicator) radar data which covers altitude range of 0.25 to 10 km and an area spanning over hundreds of thousands $km^2$. Discrete numerical simulations show the validity of the proposed technique and that fast and accurate profiling of time series reflectivity distribution for deformable 3D radar structures is achievable.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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v.3
no.4
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pp.17-22
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2002
This paper used an active contour model which was based on level set algorithms and bidirectional curve evolution theory in order to track the shape of the heart acting continuously. Most active contour models would be failed in boundary extraction because of their unstable movement in the edge gap locations. In this paper, we suggest a new active contour model using only image intensity value and additional constraint needed for stable extraction. Our model was successfully run on either shape extraction or object tracking without any position constraints of initial curve. Also demonstrated stable movements and showed good results at weak or missing boundary locations.
The reinforced concrete lining of hydraulic pressure tunnels tends to crack under high inner water pressure (IWP), which results in the inner water exosmosis along cracks and involves typical hydro-mechanical interaction. This study aims at the development, validation and application of an indirect-coupled method to simulate the lining cracking process. Based on the concrete damage plasticity (CDP) model, the utility routine GETVRM and the user subroutine USDFLD in the finite element code ABAQUS is employed to calculate and adjust the secondary hydraulic conductivity according to the material damage and the plastic volume strain. The friction-contact method (FCM) is introduced to track the lining-rock interface behavior. Compared with the traditional node-shared method (NSM) model, the FCM model is more feasible to simulate the lining cracking process. The number of cracks and the reinforcement stress can be significantly reduced, which matches well with the observed results in engineering practices. Moreover, the damage evolution of reinforced concrete lining can be effectively slowed down. This numerical method provides an insight into the cracking process of reinforced concrete lining in hydraulic pressure tunnels.
Reputed for their low friction coefficient and wear protection effect, diamond-like carbon (DLC) materials are considered amongst the most important lubricant coatings for tribological applications. In this framework, this investigation aims to elucidate the effect of a few operating parameters, such as applied stress and sliding amplitude on the friction lifetime of DLC coatings. Fretting wear tests are conducted using a 12.7 mm radius counterpart of 52100 steel balls slid against a substrate of the same material coated with a 2 ㎛ thickness DLC. Approximately, 5 to 57 N force is applied, generating a maximum Hertzian contact pressure of 430 to 662 MPa, corresponding to the applied force. The coefficient of friction (CoF) generates three regimes, first a running-in period regime, followed by a steady-state evolution regime, and finally a progressive increase of the CoF reaching the steel CoF value, as an indicator of reaching the substrate. To track the wear scenario, interrupted tests are performed with analysis combining scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), 3D profilometer and micro-Raman spectroscopy. The results show two endurance values: one characterizing the coating failure (Nc1), and the other (Nc2) indicating the friction failure which is situated where the CoF reaches a threshold value of μth = 0.3 in the third regime. The Archard energy density factor is used to determine the two endurance values (Nc1, Nc2). Based on this approach, a master curve is established delimitating both the coating and the friction endurances.
Purpose: As the need to transition into the distribution of cleaner energy has garnered corporate and scholarly interests, this study aims to track the research trends in sustainable energy supply chains for five years before 2021. Research methodology: This study was conducted by a bibliometric literature review and analysis to map the field's evolution between 2016 and 2020. Out of an initial title search result of 2,484 papers from the Scopus engine, filtering led to 180 documents obtained. The data was exported in excel format (CSV) to VOSviewer software to generate and analyze network visualization of sustainable energy supply chain trends. Results: The results revealed China's the highest publishing country, with 36 research papers. The Journal of Cleaner Production was the top publishing source, with 22 papers per year. These findings showed five clusters formed in the bibliographic coupling of countries. Circular Economy and Green Supply Chain Management represent the current hot topics. Research gaps identified in the field included limited cross-industry testing and modifying sustainable supply chain models. Conclusion: This paper contributes to the sustainability literature on supply chains by providing an overview of trends and research directions for scholars' and practitioners' consideration in future research.
This study discusses a hypothetical method for tracking the propagation damage of Carbon Reinforced Fiber Plastic (CRFP) components underneath vibration fatigue. The High Cycle Fatigue (HCF) behavior of composite materials was generally not as severe as this of admixture alloys. Each fissure initiation in metal alloys may quickly lead to the opposite. The HCF behavior of composite materials is usually an extended state of continuous degradation between resin and fibers. The increase is that any layer-to-layer contact conditions during delamination opening will cause a dynamic complex response, which may be non-linear and dependent on temperature. Usually resulted from major deformations, it could be properly surveyed by a non-contact investigation system. Here, this article discusses the scanning laser application of that vibrometer to track the propagation damage of CRFP components underneath fatigue vibration loading. Thus, the study purpose is to demonstrate that the investigation method can implement systematically a series of hypothetical means and dynamic characteristics. The application of the relaxation method based on numerical simulation in the Artificial Intelligence (AI) Evolved Bat (EB) strategy to reduce the dynamic response is proved by numerical simulation. Thermal imaging cameras are also measurement parts of the chain and provide information in qualitative about the temperature location of the evolution and hot spots of damage.
Kim, Jong-Suk;Son, Chan-Young;Lee, Joo-Heon;Moon, Young-Il
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.34
no.1
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pp.135-143
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2014
This study classified abnormal sea surface temperature changes of the central pacific region according to three evolution patterns. Focusing on typhoons that affect the Korean Peninsula, the research analyzed typhoon's occurrence spot and track, change in the central pressure characteristics, and the characteristics of change in typhoon precipitation and the number of occurrences of heavy rainfall in the Nakdong River Basin. As a result of analysis, in case of prolonged-decaying years and symmetric-decaying years, typhoon-related summer rainfall and heavy rainy days appeared to be higher than long-term average. But in case of abrupt-decaying years, the pattern of general decrease appeared. This is because typhoon's occurrence spot is located comparatively near the Korean peninsula, typhoon's central pressure is high, and typhoon's route generally moves to Japan. As the outcome, this study is expected to reduce flood damage through analyzing the characteristics of typhoon's activity according to CP El Ni$\tilde{n}$o evolution patterns and the characteristics of local typhoon rainfall. In addition, it is expected to provide useful information for establishing adaptation and mitigation to climate change.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.34
no.1C
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pp.120-130
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2009
In this paper, we propose a receiver structure for frequency synchronization in OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) system which is considered as 3GPP LTE(Long Term Evolution) downlink. In general, OFDMA frequency synchronization consists of two parts: coarse synchronization and fine synchronization. We consider P-SCH (Primary-Synchronization Channel) and CP (Cyclic Prefix) of OFDMA symbol for coarse synchronization and fine synchronization, respectively. The P-SCH signal has two remarkable disadvantages that it does not have sufficiently many sub-carriers and its differential correlation characteristic is not good due to ZC (Zadoff Chu) sequence-specific property. Hence, conventional frequency synchronization algorithms cannot obtain satisfactory performance gain. In this paper, we propose a modified differential correlation algorithm to improve performance of the coarse frequency synchronization. Also, we introduce an effective PLL (Phase Locked Loop) structure to guarantee stable performance of the fine frequency synchronization. Simulation results verify that the proposed algorithm has superior performance to the conventional algorithms and the 2nd-order PLL is effective to track the fine frequency offset even in high mobility.
Damage by high-speed impact fracture is a dominant mode of failure in several applications of concrete structures. Numerical modelling can play a crucial role in understanding and predicting complex fracture processes. The commonly used mesh-based Finite Element Method has difficulties in accurately modelling the high deformation and disintegration associated with fracture, as this often distorts the mesh. Even with careful re-meshing FEM often fails to handle extreme deformations and results in poor accuracy. Moreover, simulating the mechanism of fragmentation requires detachment of elements along their boundaries, and this needs a fine mesh to allow the natural propagation of damage/cracks. Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is an alternative particle based (mesh-less) Lagrangian method that is particularly suitable for analysing fracture because of its capability to model large deformation and to track free surfaces generated due to fracturing. Here we demonstrate the capabilities of SPH for predicting brittle fracture by studying a slender concrete structure (column) under the impact of a high-speed projectile. To explore the effect of the projectile material behaviour on the fracture process, the projectile is assumed to be either perfectly-elastic or elastoplastic in two separate cases. The transient stress field and the resulting evolution of damage under impact are investigated. The nature of the collision and the constitutive behaviour are found to considerably affect the fracture process for the structure including the crack propagation rates, and the size and motion of the fragments. The progress of fracture is tracked by measuring the average damage level of the structure and the extent of energy dissipation, which depend strongly on the type of collision. The effect of fracture property (failure strain) of the concrete due to its various compositions is found to have a profound effect on the damage and fragmentation pattern of the structure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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