As a valid numerical method to obtain a high-resolution result of a flow field, computational fluid dynamics (CFD) have been widely used to study coolant flow and heat transfer characteristics in fuel rod bundles. However, the time-consuming, iterative calculation of Navier-Stokes equations makes CFD unsuitable for the scenarios that require efficient simulation such as sensitivity analysis and uncertainty quantification. To solve this problem, a reduced-order model (ROM) based on proper orthogonal decomposition (POD) and machine learning (ML) is proposed to simulate the flow field efficiently. Firstly, a validated CFD model to output the flow field data set of the rod bundle is established. Secondly, based on the POD method, the modes and corresponding coefficients of the flow field were extracted. Then, an deep feed-forward neural network, due to its efficiency in approximating arbitrary functions and its ability to handle high-dimensional and strong nonlinear problems, is selected to build a model that maps the non-linear relationship between the mode coefficients and the boundary conditions. A trained surrogate model for modes coefficients prediction is obtained after a certain number of training iterations. Finally, the flow field is reconstructed by combining the product of the POD basis and coefficients. Based on the test dataset, an evaluation of the ROM is carried out. The evaluation results show that the proposed POD-ROM accurately describe the flow status of the fluid field in rod bundles with high resolution in only a few milliseconds.
Min Jong Park;Hyeon Ho Jeon;Seung Yun Baek;Seung Min Baek;Su Young Yoon;Jang Young Choi;Ryu Gap Lim;Yong Joo Kim
농업과학연구
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제50권3호
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pp.457-468
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2023
The purpose of this study is to develop a high-speed combine harvester. The performance was evaluated by composing a dynamic simulation model of a threshing cylinder and analyzing the amount of threshed rice grain during threshing operations. The rotational speed of the threshing cylinder was set at 10 rpm intervals from 500 rpm until 540 rpm, based on the rated rotational speed of 507 rpm. The rice stem model was developed using the EDEM software using measured rice stem properties. Multibody dynamics software was utilized to model the threshing cylinder and tank comprising five sections below the threshing cylinder, and the threshing performance was evaluated by weighing the grain collected in the threshing tank during threshing simulations. The simulation results showed that section 1 and 2 threshed more grains compared to section 3 and 4. It was also found that when the threshing speed was higher, the larger number of grains were threshed. Only simulation was conducted in this study. Therefore, the validation of the simulation model is required. A comparative analysis to validate the simulation model by field experiment will be conducted in the future.
In this paper, an acceleration based passenger evacuation simulation is performed. In order to describe a passenger‘s behavior in an evacuation situation, a passenger is modeled as a rigid body which translates in the horizontal plane and rotates along the vertical axis. The position and rotation angle of a passenger are calculated by solving the dynamic equations of motions at each time step. The destination force, the contact force, and the group force are considered as external forces and the moments due to each force are also considered. With the passenger model proposed in this paper, the test problems in International Maritime Organization, Maritime Safety Committee/Circulation 1238(IMO MSC/Circ.1238) are implemented and the effects of passenger rotation on the evacuation time are confirmed.
Although there are many theoretical methods for the transformation of random variables. it is difficult to find probability density functions for the new random variables because of the complexity in mathematics. The author developed a simulation model solving the above difficulties using FBI (Fortran Based Interpreter) routines. The FBI is a kind of language Interpreter analyzing the arithmetic statement in character data forms. In this paper. the FBI routines will be explained and the structure and applications of simulation model will be also demonstrated. Polynomial curve fitting method is applied to define the probability density function which can not be defined by well-known pdf. This program can also be used for instructing mathematical statistics and identifying distribution of the simulated data.
이 논문에서는 웹 온톨로지를 위한 오라클 보안 모델 기반의 구현 모델을 제안한다. 최근 웹 온톨로지에 대한 접근 제어를 위해 관계형 데이터베이스 보안 모델을 이용한 접근 제어 모델이 개발되고 있으며 대표적인 접근제어 모델이 RAC 보안 모델이다. 그러나 RAC 보안 모델은 관계형 데이터베이스의 표준 보안 모델에 기반을 두고 있으며 실제 관계형 데이터베이스 관리시스템의 구현 모델은 개발되어 있지 않다. 이 논문에서는 이러한 RAC 보안 모델의 문제점을 해결하기 위하여 현재 가장 널리 사용되며 다양한 보안 정책을 제공하는 RDBMS인 오라클 기반의 구현 모델을 제안한다. 또한, 제안하는 RAC 구현 모델의 구현 및 평가에 대하여 기술한다. 특히, 제안하는 구현 모델은 오라클에서 제공하는 VPD 보안 모델을 이용하며 높은 실용성과 활용성을 제공한다.
This paper illustrates a new nodal effective load model for nodal probabilistic production cost simulation of the load point in a composite power system. The new effective load model includes capacities and uncertainties of generators as well as transmission lines. The CMELDC based on the new effective load model at HLII has been developed also. The CMELDC can be obtain from convolution integral processing of the outage capacity probabilistic distribution function of the fictitious generator and the original load duration curve given at the load point. It is expected that the new model for the CMELDC proposed. In this study will provide some solutions to many problems based on nodal and decentralized operation and control of an electric power systems under competition environment in future. The CMELDC based on the new model at HLII will extend the application areas of nodal probabilistic production cost simulation, outage cost assessment and reliability evaluation etc. at load points. The characteristics and effectiveness of this new model are illustrated by a case study of a test system.
본 논문은 규칙기반 에이전트를 이용하여 여객선 화재시 피난행동특성을 고려한 승객행동모델을 제안한다. 기존 시스템들은 승객의 속도만을 반영한 속도기반모델을 사용하였다. 속도기반모델은 승객의 신체적 특징만 고려한 모델로 피난행동특성을 반영하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위해 규칙기반 에이전트로 피난행동특성을 반영한 승객모델을 모델링하였다. 규칙기반 에이전트는 지식베이스와 추론엔진으로 구성된다. 지식베이스에는 피난행동특성들 중에서 다양한 행동 패턴을 보여줄 수 있는 예제를 선택하여 규칙형태의 지식으로 표현하고, 추론엔진은 지식을 전방추론하여 승객의 행위를 결정하도록 구현하였다. 이승객모델을 IMO MSC/Circ.1238의 문제 8에 적용하여 시뮬레이션을 진행한 결과 규칙기반 에이전트로 모델링한 승객이 다양한 인간의 행동 패턴을 표현할 수 있음을 검증하였다.
최근 시스템들이 복잡해지면서 시뮬레이션을 통한 시스템의 분석이 주목을 받고 있다. 시뮬레이션 분석에서 가장 핵심적인 부분 중의 하나가 시뮬레이션 모델의 검증이며, 이 과정을 통하여 시뮬레이션 모델이 얼마나 실제 시스템을 대변할 수 있는지를 판단한다. 모델의 검증에서 시뮬레이션 모델과 실제시스템의 데이터를 비교할 때 발생하는 차이는 입력 데이터의 차이에 의한 영향도 있으며, 이를 통한 모델의 검증 결과는 높은 신뢰성을 보장하지 못한다. 따라서 이 논문에서는 실제와 동일한 입력 데이터를 바탕으로 하는 Trace-Driven 시뮬레이션을 기반으로 모델을 설계하였다. 한편, 출력데이터들을 하나의 통계량을 통한 검증이 아닌 클래스 별 검증을 하기 위해 데이터마이닝 분야에서 분류기의 성능을 판단하는 F 척도를 응용하여 시뮬레이션 모델의 검증을 수행하였다. 그 결과, 제안된 검증 방법은 정밀한 모델의 검증을 가능하게 하고, 검증 시에 피드백을 제공함으로써 용이한 수정 작업을 가능하게 한다.
시뮬레이션 기반 전투실험은 시뮬레이션 기술을 이용하여 전투태세를 점검하는 것이다. 이는 무기체계의 모델링 및 시뮬레이션에 깊이 연관되어 있다. 전투실험에서 무기체계의 특성과 복잡도를 분석하기 위해서는 모델링 및 시뮬레이션 환경이 복합체계로 구성되는 무기체계를 컴포넌트 단위로 분해할 수 있도록 해야 하며, 실제 하드웨어와 같이 충실도가 높은 컴포넌트를 시뮬레이션 상에서 활용할 수 있도록 해야 한다. 이러한 관점에서 모듈화 및 계층화 구조의 DEVS 프레임워크는 전투실험도구의 요구사항을 만족시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 본 논문은 시뮬레이션 기반 전투실험을 수행하기 위한 DEVS 통합개발환경의 개발과정을 소개하고 있다. 편리하고, 유연하며, 신속한 전투 시뮬레이션 수행의 설계 원칙으로 새롭게 개발된 전투실험도구는 다이어그램을 이용하여 DEVS 모델을 개발하고 이를 외부 시뮬레이터와 편리하게 연동할 수 있는 모델 기반의 그래픽 설계도구, 신속한 통계 분석 수행을 위한 실험 설계 도구, 레고방식으로 무기체계를 조립하기 위한 표준 컴포넌트 모델 라이브러리의 세 부분으로 구성된다. 이러한 새로운 시뮬레이션 환경은 다양한 수준의 모델이 혼재된 복잡한 시뮬레이션 기반 실험분석을 보다 단순하고 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.
The mass-spring model has been typically employed in physical-based simulators for clothes or patches. The mass-spring model frequently utilizes equal mass and the gravity factor. The model structure of masses supports a shape applicable to fishing nets. Therefore, to create a simulation model of a fishing net, we consider the mass-spring model and adopt the tidal-current and buoyancy effects in underwater environments. These additional factors lead to a more realistic visualization of fishing-net simulations. In this paper, we propose a new mass-spring model for a fishing-net and a method to simplify the calculation equations for a real-time simulation of a fishing-net model. Our 3D mass-spring model presents a mesh-structure similar to a typical mass-spring model except that each intersection point can have different masses. The motion of each mass is calculated periodically considering additional dynamics. To reduce the calculation time, we attempt to simplify the mathematical equations that include the effect of the tidal-current and buoyancy. Through this research, we expect to achieve a real-time and realistic simulation for the fishing net.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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