• 제목/요약/키워드: finite mixture model

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비정렬 격자계에서 균질혼합 모델을 이용한 2차원 수중익형 주위의 캐비테이션 유동 해석 (CAVITATION FLOW SIMULATION FOR A 2-D HYDROFOIL USING A HOMOGENEOUS MIXTURE MODEL ON UNSTRUCTURED MESHES)

  • 안상준;권오준
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.94-100
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    • 2012
  • In this paper, the cavitating flows around a hydrofoil have been numerically investigated by using a 2-d multi-phase RANS flow solver based on pseudo-compressibility and a homogeneous mixture model on unstructured meshes. For this purpose, a vertex-centered finite-volume method was utilized in conjunction with 2nd-order Roe's FDS to discretize the inviscid fluxes. The viscous fluxes were computed based on central differencing. The Spalart-Allmaras one equation model was employed for the closure of turbulence. A dual-time stepping method and the Gauss-Seidel iteration were used for unsteady time integration. The phase change rate between the liquid and vapor phases was determined by Merkle's cavitation model based on the difference between local and vapor pressure. Steady state calculations were made for the modified NACA66 hydrofoil at several flow conditions. Good agreements were obtained between the present results and the experiment for the pressure coefficient on a hydrofoil surface. Additional calculation was made for cloud cavitation around the hydrofoil. The observation of the vapor structure, such as cavity size and shape, was made, and the flow characteristics around the cavity were analyzed. Good agreements were obtained between the present results and the experiment for the frequency and the Strouhal number of cavity oscillation.

Evaluation of Internally Cured Concrete Pavement Using Environmental Responses and Critical Stress Analysis

  • Kim, Kukjoo;Chun, Sanghyun
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제9권4호
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    • pp.463-473
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    • 2015
  • Three full-scale instrumented test slabs were constructed and tested using a heavy vehicle simulator (HVS) to evaluate the structural behavior of internally cured concrete (ICC) for use in pavements under Florida condition. Three mix designs selected from a previous laboratory testing program include the standard mixture with 0.40 water-cement ratio, the ICC with 0.32 water-cement ratio, and the ICC mixture with 0.40 water-cement ratio. Concrete samples were prepared and laboratory tests were performed to measure strength, elastic modulus, coefficient of thermal expansion and shrinkage properties. The environmental responses were measured using strain gages, thermocouples, and linear variable differential transformers instrumented in full-scale concrete slabs. A 3-D finite element model was developed and calibrated using strain data measured from the full-scale tests using the HVS. The results indicate that the ICC slabs were less susceptible to the change of environmental conditions and appear to have better potential performance based on the critical stress analysis.

금속분말 혼합체의 압력의존 항복모델과 유한요소법을 이용한 금형압분 공정 시 고형화 해석 (Pressure-Dependent Yield Model for Metallic Powder Mixtures and Their Densification Behavior During Die Compaction as Analyzed by the Finite Element Method)

  • 윤승채;김택수;강승구;김형섭
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권9호
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    • pp.567-572
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    • 2009
  • The densification behaviors of mixtures of copper and steel powders during cold die compaction were investigated. We proposed the pressure-dependent yield function based on the rule of the mixtures of each yield function of a critical relative density type. The constitutive equations were implemented into a finite element program (DEFORM2D) to analyze the densification and deformation behavior of powder mixtures, and the simulated results are in good agreement with the experimental results in reference studies.

Mechanistic Analysis of Pavement Damage and Performance Prediction Based on Finite Element Modeling with Viscoelasticity and Fracture of Mixtures

  • Rahmani, Mohammad;Kim, Yong-Rak;Park, Yong Boo;Jung, Jong Suk
    • 토지주택연구
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    • 제11권2호
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    • pp.95-104
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    • 2020
  • This study aims to explore a purely mechanistic pavement analysis approach where viscoelasticity and fracture of asphalt mixtures are considered to accurately predict deformation and damage behavior of flexible pavements. To do so, the viscoelastic and fracture properties of designated pavement materials are obtained through experiments and a fully mechanistic damage analysis is carried out using a finite element method (FEM). While modeling crack development can be done in various ways, this study uses the cohesive zone approach, which is a well-known fracture mechanics approach to efficiently model crack initiation and propagation. Different pavement configurations and traffic loads are considered based on three main functional classes of roads suggested by FHWA i.e., arterial, collector and local. For each road type, three different material combinations for asphalt concrete (AC) and base layers are considered to study damage behavior of pavement. A concept of the approach is presented and a case study where three different material combinations for AC and base layers are considered is exemplified to investigate progressive damage behavior of pavements when mixture properties and layer configurations were altered. Overall, it can be concluded that mechanistic pavement modeling attempted in this study could differentiate the performance of pavement sections due to varying design inputs. The promising results, although limited yet to be considered a fully practical method, infer that a few mixture tests can be integrated with the finite element modeling of the mixture tests and subsequent structural modeling of pavements to better design mixtures and pavements in a purely mechanistic manner.

유한요소법을 이용한 폴리머 압출 공정해석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Polymer Extruder Process Using Finite Element Method)

  • 예영수;김홍범;이재욱;김낙수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권1호
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    • pp.145-155
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    • 2005
  • In this study, a finite element method program code which can be accomodate boundary conditions on the complex surfaces has been developed to simulate polymer extruder processes. The analysis method includes the fractional 4-step method for efficient computation time and compact usage of memory storage to solve the velocities and the pressure values from the Navier-Stokes equation. By using the developed program which was verified with simple Poiseuille flow mixture phenomena in single-and twin-screw extruder are analyzed. It is concluded that the proposed method resulte Poiseuille Poiseuille d in fair agreement with the exact solution of simple flow and the back flow near the entrance happens in single-screw model. It is identified that the location and values of maximum pressure in the twin screw extruder model. It is expected that the Velocity field found can be used to predict the degree of mixture in the extruder barrel.

환경인식 기반의 향상된 Minimum Statistics 잡음전력 추정기법 (Improved Minimum Statistics Based on Environment-Awareness for Noise Power Estimation)

  • 손영호;최재훈;장준혁
    • 한국음향학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.123-128
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다양한 잡음 환경에서 음성향상을 위한 Minimum Statistics (MS) 잡음전력 추정 기법을 제시한다. 기존의 방법에서는 최소값 추적을 위해서 유한한 서치 (search)윈도우를 사용하여 최적으로 신호의 파워 스펙트럼을 수무딩하고 최소 확률을 적용하는 것을 기본으로 한다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 기존의 최소값 서치 윈도우가 다양한 잡음 환경에 상관없이 고정된 사이즈를 사용하는 것에 환경인식 정보를 적용하여 서치 윈도우 사이즈가 Gaussian mixture model(GMM)기반의 잡음 분류 알고리즘을 이용한 결과 값의 비교로 잡음 환경에 따라 변화 하도록 한다. 제안된 음성 향상 기법은 ITU-T P.862 perceptual evaluation of speech quality (PESQ)를 이용하여 평가하였고 기존의 MS방법보다 향상된 결과를 보였다.

변형 커버리지 함수를 고려한 ENHPP 소프트웨어 신뢰성장 모형에 관한 비교 연구 (The Comparative Study for ENHPP Software Reliability Growth Model based on Modified Coverage Function)

  • 김희철;김평구
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.89-96
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    • 2007
  • 유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 오류 1개당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 소프트웨어 제품의 정확한 인도시기를 예측하거나 효용성 및 신뢰성을 예측하기 위해서는 소프트웨어 테스팅 과정에서 중요한 요소인 테스트 커버리지를 이용하면 보다 효율적인 테스팅 작업을 할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 지수 커버리지 모형과 S-커버리지 모형을 적용하고 이 분야에 적용 될 수 있는 변형 커버리지 모형(중첩모형 및 혼합모형) 비교 문제를 제안하였다. 고장 간격시간으로 구성된 자료를 이용한 모수추정 방법은 최우추정법과 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하고 효율적인 모형 선택은 편차자승합(SSE)을 이용하였다.

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우리나라 신생아의 재태 연령에 따른 출생체중의 정상치 : Finite Mixture Model을 이용하여 (Birth Weight Distribution by Gestational Age in Korean Population : Using Finite Mixture Modle)

  • 이정주;박창기;이광선
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권11호
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    • pp.1179-1186
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    • 2005
  • 목 적 : 재태 연령에 따른 신생아 출생체중의 정상치를 아는 것은 자궁내 발육부전과 과출생 체중아를 진단하여 의사들은 고위험 신생아를 조기에 진단하고 치료하여 이들의 유병률과 사망률을 줄일 수 있고, 의료정책 입안자들은 이들에 대한 적절한 의료서비스의 개발과 건강관리 프로그램을 개발하고 시행하는데 도움을 줄 수 있다. 이에 저자들은 우리나라의 재태 연령에 따른 출생체중의 기준치를 구하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 2001년 1월 1일부터 2003년 12월 31일까지 3년간 통계청의 인구동태자료 중 출생 자료에 기록되어 있는 1,552,375명 중 재태 연령이 24주에서 44주 사이의 단태아 1,509,763명을 대상으로 재태 연령에 따른 평균값과 표준편차를 구하고 10, 25, 50, 75, 90 백분위수를 구하였다. 또한 각 재태 연령별 분포곡선이 정규분포를 따르는지 알아보았다. 이중 정규분포를 따르지 않거나 쌍봉형을 나타내는 재태 연령에서 유한 혼합 모델을 이용하여 오류의 값을 제거하고 다시 평균과 표준편차 그리고 10, 25, 50, 75, 90 백분위수를 구하고 이에 따른 곡선을 그렸다. 결 과 : 원시자료를 통해 얻은 재태 연령에 따른 출생체중 곡선은 27주에서 32주 사이에 심한 혹이 나타난다. 이에 따라 재태 연령별 출생체중의 분포를 그렸을 때 24주에서 27주까지는 우측으로 긴 꼬리를 가지는 치우친 곡선을 보였고 28주에서 32주까지는 상봉형의 곡선을 보였다. 그리고 그 이후에는 거의 정규 분포를 따르는 곡선을 보였다. 이는 33주 미만에서 재태 연령의 기록에 오류가 있음을 나타내는 것으로 저자들은 유한 혼합 모델을 이용해서 재태 연령별 출생체중 분포를 분석한 후 오류의 부분을 제거 후 재태 연령에 따른 출생체중 곡선을 완성하였다. 이렇게 완성된 출생체중 곡선은 Lubchenco 등의 결과에 비해 10 백분위수에서 높은 값을 보였고 노르웨이나 북미의 연구 결과에 비해서는 전반적으로 낮은 값을 보였다. 결 론 : 본 연구에서 얻은 재태 연령에 의한 출생체중의 기준치와 곡선은 3년간 우리나라의 출생아 전수를 대상으로 오류를 객관적인 기준에 의해 제거하여 만든 것이다. 그러므로 우리나라를 대표하난 신생아의 재태 연령에 의한 출생체중의 기준 및 자궁내 발육부전이나 과출생 체중아의 진단의 기준으로 사용 할 수 있으리라 생각된다.

비정수 차수를 갖는 비례적분미분제어법과 가우시안 혼합모델을 이용한 연속아연도금라인에서의 전자기 제진제어 기술 (Electromagnetic Strip Stabilization Control in a Continuous Galvanizing Line using Mixture of Gaussian Model Tuned Fractional PID Controller)

  • 구배영;원상철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.718-722
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    • 2015
  • This paper proposes a fractional-order PID (Proportional-Integral-Derivative) control used electromagnetic strip stabilization controller in a continuous galvanizing line. Compared to a conventional PID controller, a fractional-order PID controller has integration-fractional-order and derivation-fractional-order as additional control parameters. Thanks to increased control parameters, more precise controller adjustment is available. In addition, accurate transfer function of a real system generally has a fractional-order form. Therefore, it is more adequate to use a fractional-order PID controller than a conventional PID controller for a real world system. Finite element models of a $1200{\times}2000{\times}0.8mm$ strip, which were extracted using a commercial software ANSYS were used as simulation plants, and Gaussian mixture models were used to find optimized control parameters that can reduce the strip vibrations to the lowest amplitude. Simulation results show that a fractional-order PID controller significantly reduces strip vibration and transient response time than a conventional PID controller.

기계화학적 연마공정중 패드내 미세공극에서의 연마입자의 거동 (Slurry Particle behavior inside Pad Pore during Chemical Mechanical Polishing)

  • 곽하슬로미;양우열;성인하
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권1호
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    • pp.7-11
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    • 2012
  • In this paper, the results of finite element(FE) analysis of chemical mechanical polishing(CMP) process using 2-dimensional elements were discussed. The objective of this study is to find the generation mechanism of microscratches on a wafer surface during the process. Especially, a FE model with a particle inside pad pore was considered to observe how such a contact situation could contribute to microscratch generation. The results of the finite element simulations revealed that during CMP process the pad-particle mixture could be formed and this would be a major factor leading to microscratch generation.