• 제목/요약/키워드: gradient coefficient

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Mechanical-hygro-thermal vibrations of functionally graded porous plates with nonlocal and strain gradient effects

  • Fenjan, Raad M.;Hamad, Luay Badr;Faleh, Nadhim M.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제7권2호
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    • pp.169-186
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    • 2020
  • Based upon differential quadrature method (DQM) and nonlocal strain gradient theory (NSGT), mechanical-hygro-thermal vibrational analyzes of shear deformable porous functionally graded (FG) nanoplate on visco-elastic medium has been performed. The presented formulation incorporates two scale factors for examining vibrational behaviors of nano-dimension plates more accurately. The material properties for FG plate are porosity-dependent and defined employing a modified power-law form. It is supposed that the nano-size plate is exposed to hygro-thermal and variable compressive mechanical loadings. The governing equations achieved by Hamilton's principle are solved implementing DQM. Presented results indicate the prominence of moisture/temperature variation, damping factor, material gradient index, nonlocal coefficient, strain gradient coefficient and porosities on vibrational frequencies of FG nano-size plate.

소성 구배의 영향을 고려한 다결정 고체 내부의 결정 거동 분석 (Evaluation of Effect of Plastic Gradient on the Behavior of Single Grain inside Polycrystalline Solids)

  • 정상엽;한동석
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.39-44
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    • 2011
  • 마이크로 스케일에서 다결정 재료의 소성 거동을 살펴볼 때, 결정의 geometrically necessary dislocation(GND) 효과에 의한 소성 구배(plastic gradient)를 고려하는 것은 재료의 소성 거동에 큰 영향을 줄 수 있다. 이러한 영향을 확인하기 위하여, 본 연구에서는 소성 구배의 영향을 고려한 다결정 고체(polycrystalline solids)의 거동을 유한요소해석을 이용하여 살펴보았다. 소성 구배의 영향을 살펴보기 위해 구배 경화 계수(gradient hardness coefficient)와 먼 거리 변형률에 대한 재료 길이 변수 (material length parameter)가 사용되었다. 재료 길이 변수에 의한 영향을 확인하기 위해, 재료 길이 변수의 차이에 따른 다결정 고체의 거동을 분석하였다. 또한 소성 구배 효과의 고려 및 재료 길이 변수에 따른 다결정 고체 내부에 위치한 단결정이 받는 영향을 살펴보았다. 재료 길이 변수에 따라 결정이 받는 영향을 비교하여, GND에 의한 다결정 고체 거동의 영향을 확인하였다.

Learning Behaviors of Stochastic Gradient Radial Basis Function Network Algorithms for Odor Sensing Systems

  • Kim, Nam-Yong;Byun, Hyung-Gi;Kwon, Ki-Hyeon
    • ETRI Journal
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    • 제28권1호
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • Learning behaviors of a radial basis function network (RBFN) using a singular value decomposition (SVD) and stochastic gradient (SG) algorithm, together named RBF-SVD-SG, for odor sensing systems are analyzed, and a fast training method is proposed. RBF input data is from a conducting polymer sensor array. It is revealed in this paper that the SG algorithm for the fine-tuning of centers and widths still shows ill-behaving learning results when a sufficiently small convergence coefficient is not used. Since the tuning of centers in RBFN plays a dominant role in the performance of RBFN odor sensing systems, our analysis is focused on the center-gradient variance of the RBFN-SVD-SG algorithm. We found analytically that the steadystate weight fluctuation and large values of a convergence coefficient can lead to an increase in variance of the center-gradient estimate. Based on this analysis, we propose to use the least mean square algorithm instead of SVD in adjusting the weight for stable steady-state weight behavior. Experimental results of the proposed algorithm have shown faster learning speed and better classification performance.

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FINITE ELEMENT SCHEME FOR THE VISCOUS CAHN-HILLIARD EQUATION WITH A NONCONSTANT GRADIENT ENERGY COEFFICIENT

  • CHOO S. M.;KIM Y. H.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제19권1_2호
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    • pp.385-395
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    • 2005
  • A finite element scheme is considered for the viscous Cahn-Hilliard equation with the nonconstant gradient energy coefficient. The scheme inherits energy decay property and mass conservation as for the classical solution. We obtain the corresponding error estimate using the extended Lax-Richtmyer equivalence theorem.

GND 효과에 의한 소성 구배의 다결정 고체 거동에 대한 영향 (Effect of Plastic Gradient from GND on the Behavior of Polycrystalline Solids)

  • 정상엽;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.185-191
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    • 2011
  • 재료의 마이크로 스케일 해석에서 결정의 geometrically necessary dislocation(GND) 효과에 의한 소성 구배(plastic gradient)의 고려는 재료의 소성 거동에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 먼 거리(long range) 전위(dislocation)의 영향(또는 GND 효과)을 고려하여 소성 구배의 영향을 받는 다결정 고체(polycrystalline solids)의 거동을 유한요소해석을 이용하여 살펴보았다. 탄성(elastic)과 소성(plastic) 변형에 추가적으로 먼 거리 변형률(long range strain)을 고려한 항(term)이 포함된 변형 구배(deformation gradient)의 multiplicative decomposition 모델을 기반으로 하여 소성 구배 효과를 해석 모델에 포함하였다. 먼 거리 변형률에 의한 영향을 살펴보기 위해 구배 경화 계수(gradient hardness coefficient)와 먼거리 변형률 길이에 대한 재료 변수(parameter)가 사용되었다. 각각의 계수들이 다결정 고체의 거동에 미치는 영향을 확인하기 위해 두 변수의 적용에 따른 다결정 고체의 거동을 분석하였다. 단결정 및 다결정 재료의 GND 효과에 의한 소성 구배를 고려해서, 고려하지 않은 경우와 비교하여 발생하는 경화(hardening)의 차이를 분석함으로서 GND의 다결정 고체 거동의 영향을 확인하였다.

모래층에서의 수류의 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Characteristics of Water Flow Through Sand Layer)

  • 남궁달;김철기
    • 한국농공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.3833-3839
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    • 1975
  • The object of this experiment is to find out some flow characteristics of water through sand layer, to prevent moving sands in the filters of the fill Dam, infiltration gallery, well and Deversion Weir. This experiment was accomplished with different particle Sizes of Six Samples and different hydraulic gradient. The results obtained are Summarized as follows. 1. The critical hydraulic gradients for laminar flow was found to be between 1 and 2 when the sand used had the effective diameter, D10 of between 0.18cm and 0.45cm. 2. The critical hydraulic gradients for different particle sizes of sands were varied considerably. 3. There was a negative correlation between critical hydraulic gradient and critical Velocity, and between effective particle diameter D10 and critical hydraulic gradient respectively. 4. In spite of relatively small variation of void ratio of sands used, the values of the coefficient of permeability varied considerably. There was a negative correlation between coefficient of permeability and void ratio.

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신 충돌위험도평가의 기울기계수 결정에 관한 연구 (A Study on Determination of Gradient Coefficients in the New Evaluation of Collision Risk)

  • 정태권
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.351-357
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    • 2003
  • 충돌위험도의 정량적인 평가는 항해ㆍ충돌방지 전문가 시스템 개발에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 sech 함수를 이용한 새로운 충돌위험도 평가법에서 나타난 기울기계수를 결정하는 방법을 이론적으로 분석하고 실제 상황에 적용할 수 있는 값을 제시하였다.

역압력 구배가 존재하는 난류 경계층의 발달에 트리핑 구조물이 미치는 영향에 관한 연구 (The effects of tripping structure on the development of turbulent boundary layer subjected to adverse pressure gradient)

  • 임태현;김대성;윤순현
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.36-44
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    • 2001
  • The effects of various tripping structures on turbulent boundary layer subjected to adverse pressure gradient were examined. The profiles are compared to zero pressure gradient and adverse pressure gradient. The increases of tripping structures of height, k are affects almost flow parameter included velocity fluctuation, skin friction coefficient and turbulent boundary thickness.

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마찰계수와 재료강도를 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계 (The Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Considering Friction Coefficient and Material Strength)

  • 김기욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.181-189
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    • 2006
  • 본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 곡률마찰계수와 파상마에 대한 적정한 긴장재의 종류를 찾아내고 향후 긴장재의 연구 개발 방향을 제시하였으며, 사용되는 재료의 강도증진에 대한 연구방향을 제시하는데 본 연구의 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powel's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

Longitudinal vibration of a nanorod embedded in viscoelastic medium considering nonlocal strain gradient theory

  • Balci, Mehmet N.
    • Advances in nano research
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    • 제13권2호
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    • pp.147-164
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    • 2022
  • This article investigates the longitudinal vibration of a nanorod embedded in viscoelastic medium according to the nonlocal strain gradient theory. Viscoelastic medium is considered based on Kelvin-Voigt model. Governing partial differential equation is derived based on longitudinal equilibrium and analytical solution is obtained by adopting harmonic motion solution for the nanorod. Modal frequencies and corresponding damping ratios are presented to demonstrate the influences of nonlocal parameter, material length scale, elastic and damping parameters of the viscoelastic medium. It is observed that material length scale parameter is very influential on modal frequencies especially at lower values of nonlocal parameter whereas increase in length scale parameter has less effect at higher values of nonlocal parameter when the medium is purely elastic. Elastic stiffness and damping coefficient of the medium have considerable impacts on modal frequencies and damping ratios, and the highest impact of these parameters on frequency and damping ratio is seen in the first mode. Results calculated based on strain gradient theory are quite different from those calculated based on classical elasticity theory. Hence, nonlocal strain gradient theory including length scale parameter can be used to get more accurate estimations of frequency response of nanorods embedded in viscoelastic medium.