• 제목/요약/키워드: nonlinear dynamic system

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Influence of bi-directional seismic pounding on the inelastic demand distribution of three adjacent multi-storey R/C buildings

  • Skrekas, Paschalis;Sextos, Anastasios;Giaralis, Agathoklis
    • Earthquakes and Structures
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    • 제6권1호
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    • pp.71-87
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    • 2014
  • Interaction between closely-spaced buildings subject to earthquake induced strong ground motions, termed in the literature as "seismic pounding", occurs commonly during major seismic events in contemporary congested urban environments. Seismic pounding is not taken into account by current codes of practice and is rarely considered in practice at the design stage of new buildings constructed "in contact" with existing ones. Thus far, limited research work has been devoted to quantify the influence of slab-to-slab pounding on the inelastic seismic demands at critical locations of structural members in adjacent structures that are not aligned in series. In this respect, this paper considers a typical case study of a "new" reinforced concrete (R/C) EC8-compliant, torsionally sensitive, 7-story corner building constructed within a block, in bi-lateral contact with two existing R/C 5-story structures with same height floors. A non-linear local plasticity numerical model is developed and a series of non-linear time-history analyses is undertaken considering the corner building "in isolation" from the existing ones (no-pounding case), and in combination with the existing ones (pounding case). Numerical results are reported in terms of averages of ratios of peak inelastic rotation demands at all structural elements (beams, columns, shear walls) at each storey. It is shown that seismic pounding reduces on average the inelastic demands of the structural members at the lower floors of the 7-story building. However, the discrepancy in structural response of the entire block due to torsion-induced, bi-directionally seismic pounding is substantial as a result of the complex nonlinear dynamics of the coupled building block system.

Elasto-plastic time history analysis of an asymmetrical twin-tower rigid-connected structure

  • Wu, Xiaohan;Sun, Yanfei;Rui, Mingzhuo;Yan, Min;Li, Lishu;Liu, Dongze
    • Computers and Concrete
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    • 제12권2호
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    • pp.211-228
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    • 2013
  • The structure analyzed in this paper has particular building style and special structural system. It is a rigid-connected twin-tower skyscraper with asymmetrical distribution of stiffness and masses in two towers. Because of the different stiffness between the north and the south towers, the torsion seismic vibration is significant. In this paper, in order to study the seismic response of the structure under both frequent low-intensity earthquakes as well as rare earthquakes at the levels of intensity 7, the analysis model is built and analyzed with NosaCAD. NosaCAD is an nonlinear structure analysis software based on second-development of AutoCAD with ObjectARX. It has convenient modeling function, high computational efficiency and diversity post-processing functions. The deformations, forces and damages of the structure are investigated based on the analysis. According to the analysis, there is no damage on the structure under frequent earthquakes, and the structure has sufficient capacity and ductility to resist rare earthquakes. Therefore the structure can reach the goal of no damage under frequent earthquakes and no collapse under rare earthquakes. The deformation of the structure is below the limit in Chinese code. The time sequence and distribution of damages on tubes are reasonable, which can dissipate some dynamic energy. At last, according to forces, load-carrying capacity and damage of elements, there are some suggestions on increasing the reinforcement in the core tube at base and in stiffened stories.

퍼지제어기를 이용한 로보트 액츄에이터용 초음파 모터의 온도 보상에 관한 연구 (The Study on the Temperature Compensation of Ultrasonic Motor for Robot Actuator Using Fuzzy Controller)

  • 차인수;유권종;백형래;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • USM의 전기 기계적인 변환은 USM의 고정자에 정렬된 PZT트랜듀서를 구동하기 위한 2-상 고주파 전력 변환부와 고정자와 회전자 사이에 마찰력을 변환하는 기계적인 트러로써 나눠지며 이러한 구조특성 때문에 온도에 의한 비선형 특성이 내포하게 된다. 초음파 모터의 외함의 온도가 +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$에서는 정상적인 특성을 나타내지만 장시간의 운전에 의한 모터의 마찰열에 의해 온도증가는 구동주파수, 구동전류, 속도의 감소를 가져온다. 현재 사용되고 있는 초음파 모터는 온도에 대한 보상이 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 퍼지제어 기법을 통해 초음파 모터의 운전중 외함의 온도증가에 따른 속도 보상용 시스템을 제안한다.

공학목재의 9층 사무소 건물 적용 가능성 연구 (A Study on Potential of Engineered Wood for 9-story Office Buildings)

  • 추유림;김태완;김승래
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.163-170
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    • 2017
  • The need for eco-friendly building materials such as engineered wood has increased to reduce carbon emissions. Although the range and height of engineered wood buildings are gradually increasing in North America and Europe, engineered wood is mainly used for low-rise residential buildings in Korea. In order to reduce carbon emissions more, therefore, it needs to expand the use of engineered wood by applying it to various buildings with different uses or more stories. With this background, the aim of this study is to investigate the applicability of engineered wood for 9-story office buildings. Since a 9-story building with engineered wood only is not allowed in KBC, an example building has RC ordinary shear walls as the lateral force resisting system while engineered wood is only used for gravity load resisting moment frames. Another example building is also used for comparison where both lateral and gravity load resisting systems are designed by RC. The applicability of engineered wood is investigated by comparing the seismic performance and the amount of carbon emission of both buildings. The result shows that the seismic performance of both buildings was not significantly different while the amount of carbon emission of the engineered wood building was much less then the RC building. Based on this result, engineered wood is sufficiently applicable to 9-story office buildings even though it still needs to pay attention to the shear design of reinforce concrete walls.

곤충모방 날갯짓 비행체의 LQ 제어기 설계 (Linear Quadratic Controller Design of Insect-Mimicking Flapping Micro Aerial Vehicle)

  • 김성근;김인래;김승균;석진영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.450-458
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    • 2017
  • 본 연구에서는 곤충모방 날갯짓 비행체의 모델링과 제자리비행을 위한 자세제어 및 고도제어기를 설계하여 동역학 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 곤충모방 날갯짓 비행체의 간략화한 날갯짓 운동, 날갯짓의 병진운동 및 회전운동에 대한 공력, 동체 동역학에 대해 수치모델링을 수행하였다. 제자리비행 자세제어를 위해 날갯짓 비행체가 가지는 시변 비선형 시스템을 선형화하여 설계한 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기법을 통하여 자세안정화를 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 고도제어를 수행하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 설계된 모델과 제어기의 성능을 확인하였으며 제자리비행을 위한 자세안정화 및 고도 제어가 안정적으로 수행되는 것을 확인하였다. 또한 날갯짓에 의해 발생하는 주기적인 피칭 모멘트를 주기적인 제어입력을 통해 임계 안정하도록 자세 안정화를 수행하는 것을 확인 하였다.

항공기 세로축 무게중심의 변화에 따른 민감도 해석에 관한 연구 (A Study on Aircraft Sensitivity Analysis for C.G Variation of Longitudinal Axis)

  • 김종섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.83-91
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    • 2006
  • 현대의 고성능 전투기는 공력성능 및 조종성능의 향상을 위하여 대부분 세로축 방향으로 항공기를 불안정하게 설계하는 정안정성 완화 개념을 채택하고 있다. 비행제어법칙의 설계 작업은 불안정하게 설계된 항공기에 안정성을 부여하고, 주어진 비행임무에 대하여 만족스런 조종성능을 발휘할 수 있도록 비행성능을 조작하는 일련의 과정이다. 세로축 무게중심은 무장형상, 연료상태 및 착륙장치의 위치에 영향을 받으며 항공기 안정성에 많은 영향을 미친다. 따라서 무게중심의 이동은 세로축 안정도 여유에 영향을 미친다. 본 논문에서는 운용 시에 발생 가능한 최대 후방 무게중심에 대해 항공기 안정성을 해석하였고, 비행시험을 통해 최종적으로 검증하였다. 선형해석 항목은 세로축 단주기 모드 특성 및 안정도 여유에 관하여 행하였으며, 비선형 해석 항목은 단주기 모드를 해석하기 위해 세로축 가진 입력에 대한 항공기 응답특성을 분석하였다. 또한, 최대 후방 무게중심에서 수행된 고받음각 비행시험 자료를 제시함으로써 T-50 고등훈련기의 비행 안정성을 제시하였다.

삼중 덕티드 팬 비행체 운동모델링 및 리아푸노프 제어를 이용한 안정화 (Dynamic Modeling and Stabilization of a Tri-Ducted Fan Unmanned Aerial Vehicles using Lyapunov Control)

  • 나경석;원대희;윤석환;성상경;류민형;조진수;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권7호
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    • pp.574-581
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    • 2012
  • 로터를 이용한 무인비행체는 노출된 블레이드로 운용 시 위험이 따른다. 반면 덕티드팬은 블레이드 주위를 덕트로 감싸 위험요소를 줄여주고, 동일 동력 하중을 사용한 로터보다 향상된 추력성능을 보인다. 본 논문에서는 덕티드 팬의 장점을 적용하고자 세 개의 덕티드 팬으로 구성된 삼중 덕티드 팬 비행체 형상을 제안한다. 크기가 동일한 두 개의 덕티드 팬과, 크기가 다른 한 개의 덕티드 팬으로 구성되며 3개의 덕티드 팬 중 하나는 추력 방향 조절을 통해 신속한 자세 제어가 가능하다. 삼중 덕티드 팬 비행체의 운동방정식을 유도 하였고, 리아푸노프 함수를 적용하여 시스템을 안정하게 하는 제어 입력을 도출하였다. 그리고 비행체 초기모델의 파라미터를 적용하여 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 안정한 자세각이 출력됨을 확인하고 결과를 분석하였다.

감음신경성 난청의 모델링을 통한 라우드니스 누가현상의 시뮬레이션 (Simulation of the Loudness Recruitment using Sensorineural Hearing Impairment Modeling)

  • 김동욱;박영철;김원기;도원;박선준
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.63-66
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    • 1997
  • With the advent of high speed digital signal processing chips, new digital techniques have been introduced to the hearing instrument. This advanced hearing instrument circuitry has led to the need or and the development of new fitting approach. A number of different fitting approaches have been developed over the past few years, yet there has been little agreement on which approach is the "best" or most appropriate to use. However, when we develop not only new hearing aid, but also its fitting method, the intensive subject-based clinical tests are necessarily accompanied. In this paper, we present an objective method to evaluate and predict the performance of hearing aids without the help of such subject-based tests. In the hearing impairment simulation (HIS) algorithm, a sensorineural hearing impairment model is established from auditory test data of the impaired subject being simulated. Also, in the hearing impairment simulation system the abnormal loudness relationships created by recruitment was transposed to the normal dynamic span of hearing. The nonlinear behavior of the loudness recruitment is defined using hearing loss unctions generated from the measurements. The recruitment simulation is validated by an experiment with two impaired listeners, who compared processed speech in the normal ear with unprocessed speech in the impaired ear. To assess the performance, the HIS algorithm was implemented in real-time using a floating-point DSP.

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공압능동제어를 이용한 저주파 영역에서의 공압제진대 제진성능 개선에 대한 연구 (Performance Enhancement of Pneumatic Vibration Isolation Tables in Low Frequency by Active Control)

  • 신윤호;오기용;이정훈;김광준
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.72-79
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    • 2007
  • 정밀 장비 운전시 지반진동 절연을 목적으로 널리 사용되는 공압제진대는 정밀 장비에서 요구하는 지반진동 규제의 강화에 따라 보다 개선된 절연성능을 요구받는다. 수동형 공압제진대의 경우, 제진대의 설계 변수들을 이용하여 그 성능을 개선하고 있으나, 제진대의 고유진동수 및 그 부근에서의 절연 성능 향상에는 한계가 있다. 이 연구에서는 진폭 의존성 등의 비선형성을 가지는 공압제진대에 대하여 비선형 강인성 능동제어이론인 시간지연 제어 기법을 적용하여 고유진동수 및 그 부근에서의 절연성능을 향상시키고자 한다. 공압제진대에 시간지연 제어기법을 적용하는 과정 및 능동제어 이론 적용에 따른 절연 성능 향상에 대한 모사실험 결과를 기술하고자 하며, 실험을 통하여 그 유효성 보이고자 한다.

부동산 경매 낙찰가율 시계열의 Chaos 분석 (Chaos analysis of real estate auction sale price rate time series)

  • 강준;김지우;이현준;오경주
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권2호
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    • pp.371-381
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    • 2017
  • 국내에서 부동산 경매 낙찰가율 데이터를 활용한 Chaos 분석 연구는 전무하다. 부동산 경매분야의 데이터가 충분히 누적됨에 따라 부동산 경매 낙찰가율 시계열 분석의 의미가 커지게 되었다. 본 연구에서는 Hurst 지수, 상관차원, maximum Lyapunov 지수, 이 3가지 Chaos 분석기법을 활용하여 낙찰가율의 비선형 결정론적 동역학계적 특성을 확인하고, Chaos 분석을 통하여 얻은 결과와 실무 데이터를 비교하여, 함의를 도출한다. 높은 Hurst 지수에 따르는 추세와, maximum Lyapunov 지수의 측정을 통한 지속성, 그리고 상관차원 분석의 결과에 따라 time lag가 개시결정일에서 낙찰일, 배당요구종기일에서 낙찰일까지와 일치하는 점으로부터, Chaos 분석이 낙찰가율의 움직임을 예측하는데 유용함을 확인할 수 있었다.