• 제목/요약/키워드: nonlinear effects

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3차원에서의 순간적인 속도변화에 의한 ECO의 최적궤도변경 (OPTIMAL DEELECTION OF EARTH-CROSSING OBJECT USING A THREE-DIMENSIONAL SINGLE IMPULSE)

  • 민병희;박상영;노경민;최규홍;문홍규
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권3호
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    • pp.249-262
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    • 2005
  • 순간적인 속도변화에 의한 ECO(Earth-Crossing Object)의 케도변경을 최적화하는 알고리즘을 개발하였다. 이를 통해, ECO의 궤도변경을 위한 속도변위를 계산할 때, 기존연구에서 간과되었던 궤도평면에 수직인 방향의 속도 변화를 살펴보았다. 이러한 3차원의 최적화 문제를 풀기위해서 순간적인 속도변화를 계산하기 위한 순간추력 근사법이 적용되었으며, ECO의 지구 접근 시에는 지구중력 효과를 고려한 부분적 궤도근사법을 사용하였다. 지구와 충돌천체의 상대적인 위치와 속도에 따라 ECO의 궤도변경을 위한 최적해가 달라지며, 그러한 최적해는 순간추력시간에 대한 최적속도변화나 최적비행각으로 표현될 수 있다. 순간추력시간이 작을 때, 궤도평면에 수직인 방향의 속도 변화를 무시할 수 없는 경우도 발견되었다. ECO의 궤도가 지구의 궤도와 비슷할수록 더 많은 최적속도변화가 필요로 하였으며, 순간추력시간이 충돌 순간에 가까워질수록 궤도변경에 필요한 최적속도변화의 크기가 지수함수적으로 증가하였다. 이러한 연구결과는 실제 ECO의 우주임무를 설계하는데 중요한 지침이 될 것이다.

패러포일 투하 시스템의 궤적 추종 제어기의 설계 (Design of Trajectory Following Controller for Parafoil Airdrop System)

  • 양빈;최선영;이정태;임동근;황정원;박승엽
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.215-222
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    • 2014
  • 본 논문은 패러포일 투하 시스템을 설계하고 분석하는데 있다. 패러포일 시스템의 6-자유도(6-DOF) 모델을 새우고, 비선형 모델 예측 제어와 PID 제어 방법이 펄럭 편 요각을 제어하기 위해 각각 적용되었다. 펄럭 편 요각의 오버슈트 시간 및 세팅 시간의 결과를 비교하면서 PID제어 방법을 사용하는 것으로부터 펄럭 편 요각이 좀 더 안정화 되는 것을 확인하였다. 그런 다음 MATLAB에 의해 수행된 궤적 추종 효과의 시뮬레이션 결과에 의해 궤적 추종 제어기가 설계되었다. 패러포일 궤적의 측 방향 오차가 그것의 측 방향 편차 제어 방법에 의해 제거 될 수 있었다. 참고로 측 방향 편차는 현재 경로계획의 보간법에 의해 얻어졌다. 그리고 설계된 궤적을 사용하면서, 풍 외란을 추가하는 것으로부터 궤적 추종 시스템이 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션 결과는 풍외란이 PID로 제어되는 펄럭 편 요각 변화에 의해 제거됨으로써 설계된 궤적에 아주 만족하였다.

비선형분산파랑모형을 이용한 항주파의 발생과 전파에 관한 수치예측모형 개발 (Numerical Prediction of Ship Induced Wave and its Propagation Using Nonlinear Dispersive Wave Model)

  • 신승호;정대득
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.527-537
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    • 2003
  • 선박의 항행에 의해 발생되는 항주파의 특성은 선박의 속도와 수심 조건에 따라 크게 달라진다. 연안 항로에서 발생된 항주파는 주변 해안으로 전파됨에 따라 항만 내의 정온 수역을 교란하여 정박 중인 소형선박, 수영객 등에 돌발적이고도 심각한 위험을 가져다 줄뿐만 아니가 해안의 침식, 호안의 결괴 등의 피해를 주기도 한다. 지금까지 항주파에 관한 연구의 관심사는 일정 수심 조건에 대해 조파저항이나 조선에 미치는 영향을 분석하는 등 주로 조선공학도의 관점에서 검토가 대상이 되어 왔으며, 가변 수심을 가진 실제 해역에 있어서의 항주파 발생과 전파에 기인한 주변 해역의 영향은 그다지 검토되지 못하였다. 최근 고속선 등의 발달로 인해 천해역에서의 항주파로 인한 인근 해역의 피해가 더욱 우려되고 있는 추세이다. 따라서 실제 수역에서의 항주파의 발달과 그 전파과정은 조사할 필요가 있는 것이다. 본 연구에서는 연안해역의 얕고 복잡한 수로와 다양한 선속 조건에 대한 항주파의 발생 및 전파를 예측하기 위하여 고정 좌표계에서 Boussinesq 방정식을 토대로 항주파 수치예측 모형을 구축하였다. 제안된 모형은 수리모형실험 결과와의 비교를 통하여 검증하였으며, 또한 실제 수로를 토대로 한 가변 수심역에 개발된 모형을 적용하여 수신 변화 고려의 중요성을 확인하였다.

잔류응력의 영향을 고려한 조립 H-형강 부재의 좌굴하중 및 설계압축강도 평가 (Evaluation of Buckling Load and Specified Compression Strength of Welded Built-up H-section Compression Members with Residual Stresses)

  • 이수권;양재근;강지석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.81-88
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    • 2017
  • 확장단부판 접합부는 강구조물의 보-기둥 접합부 혹은 변단면 부재로 구성된 PEB 구조시스템에 적용되는 접합부의 한 형태이다. 확장단부판 접합부는 접합부를 구성하는 단부판의 두께, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트 축부의 직경, 고장력볼트의 개수 등의 영향으로 상이한 거동특성을 나타낸다. 확장단부판 접합부는 미국 및 유럽 등지에서는 다양한 형태로 강구조물의 기둥-보 접합부에 적용되고 있으나 우리나라에서는 널리 적용되고 있지 않다. 이러한 이유로는 확장단부판 접합부에 대한 설계강도식 제안, 접합부상세 제안, 내진성능 평가, 제작 및 시공지침서 개발 등이 적절히 이루어지지 못하고 있기 때문이다. 따라서 이 연구는 비보강 확장단부판 접합부의 국내 적용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 두께 12mm의 비보강 확장단부판에 대한 비선형 유한요소해석 및 실험을 수행하였다.

Kinetic Study on Nucleophilic Displacement Reactions of Y-Substituted-Phenyl 2-Methylbenzoates with Cyclic Secondary Amines in Acetonitrile: Effects of Modification of 2-MeO in Benzoyl Moiety by 2-Me on Reactivity and Reaction Mechanism

  • Lee, Ji-Youn;Kim, Mi-Yeon;Um, Ik-Hwan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권12호
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    • pp.3795-3799
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    • 2013
  • The second-order rate constants ($k_N$) have been measured spectrophotometrically for nucleophilic substitution reactions of Y-substituted-phenyl 2-methylbenzoates (6a-e) with a series of cyclic secondary amines in MeCN at $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$. Comparison of the $k_N$ values for the reactions of 4-nitrophenyl 2-methylbenzoate (6d) with those reported previously for the corresponding reactions of 4-nitrophenyl 2-methoxybenzoate (5) reveals that 6d is significantly less reactive than 5, indicating that modification of 2-MeO in the benzoyl moiety of 5 by 2-Me (i.e., $5{\rightarrow}6d$) causes a significant decrease in reactivity. This supports our previous report that aminolysis of 5 proceeds through a six-membered cyclic intermediate, which is highly stabilized through intramolecular H-bonding interactions. The Br${\o}$nsted-type plot for the reactions of 6d with a series of cyclic secondary amines is linear with ${\beta}_{nuc}=0.71$, which appears to be a lower limit of ${\beta}_{nuc}$ for a stepwise mechanism with breakdown of an intermediate ($T^{\pm}$) being rate-determining step (RDS). The Br${\o}$nsted-type plot for the reactions of 6a-e with piperidine is curved, i.e., the slope of Br${\o}$nsted-type plot (${\beta}_{lg}$) decreases from -1.05 to -0.41 as the leaving-group basicity decreases. The nonlinear Br${\o}$nsted-type plot has been taken as evidence for a stepwise mechanism with a change in RDS (e.g., from the $k_2$ step to the $k_1$ process as the leaving-group basicity decreases). Dissection of $k_N$ into the microscopic rate constants associated with the reactions of 6a-e with piperidine (e.g., $k_1$ and $k_2/k_{-1}$ ratio) also supports the proposed mechanism.

상하동요 감쇠장치 적용을 통한 새로운 다물체동역학 프로그램의 적용성 검토 (Study on the Applicability of a New Multi-body Dynamics Program Through the Application to the Heave Compensation System)

  • 구남국;하솔;노명일
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.247-254
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    • 2013
  • 본 논문에서는 해상 시추작업을 위한 heave compensation system의 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 우선 시뮬레이션을 위하여, 다물체계 동역학 커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 입력 받은 heave compensation system 시뮬레이션 모델의 운동학적 정보를 이용하여 recursive Newton-Euler formulation 방법을 기반으로 운동방정식을 자동으로 구성하고, 수치적으로 해를 계산하는 기능을 한다. 그리고 해상 시추선에 작용하는 외력을 계산하기 위하여 유체 정역학적 힘과 유체 동역학적 힘을 계산하는 모듈을 개발하였다. 이와 같이 개발한 커널과 모듈들을 적용하여 해상 시추선의 hoisting system 동적거동 해석을 수행하고, 관절에서의 구속력을 계산하였다.

HSB 강거더의 비탄성 횡비틂좌굴에 의한 휨강도 - 세장 복부판 단면 (Flexural Strength of HSB Steel Girders Due to Inelastic Lateral-Torsional Buckling - Sections with Slender Web)

  • 조은영;신동구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.217-231
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    • 2012
  • HSB 고강도 강재를 적용한 균일모멘트를 받는 세장 복부판을 갖는 강거더에 대하여 비탄성 횡비틂좌굴 거동을 상용 ABAQUS 프로그램을 이용하여 비선형 유한요소해석으로 분석하였다. 해석대상 강거더는 압축플랜지의 국부좌굴이 휨강도를 지배하지 않도록 플랜지는 조밀 또는 비조밀 요소에 해당하는 세장비를 갖도록 설계하였으며, 횡방향 비지지길이는 탄성 횡비틂좌굴 강도 이상의 휨강도를 갖도록 선정하였다. HSB600 및 HSB800 강재로 제작된 균질단면 강거더와 HSB800과 SM570-TMC 강재를 동시에 적용한 하이브리드 단면를 고려하였고, 일반강재와의 상대적인 비교를 위하여 SM490-TMC 균질단면 강거더에 대한 해석도 수행하였다. 비선형 유한요소해석 시에는 플랜지와 복부판을 쉘요소로, 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였다. 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하였으며 이들이 비탄성 횡비틂좌굴 영역에서 휨거동에 미치는 영향을 분석하였다. 총 64개의 해석대상 강거더에 대하여 FE 해석과 설계식에 의한 휨저항강도를 비교한 결과, HSB 강재를 적용한 균질단면 및 하이브리드 단면 거더의 비탄성 횡비틂좌굴에 의한 휨강도는 현 AASHTO LRFD 압축플랜지 휨강도 탄성 설계규정을 적용하여 산정할 수 있는 것으로 분석되었다.

용접부 형상이 협개선 용접부 잔류응력 분포에 미치는 영향 (Effect of Groove Shape on Residual Stress Distribution in Narrow Gap Welds)

  • 소나현;양준석;표창률;허남수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권6호
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    • pp.635-642
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    • 2011
  • 일반적인 용접법은 용접 그루브(groove) 각도가 크기 때문에 용접 결함 발생의 원인이 된다. 따라서 원자력 발전소 배관 용접 시, 용접 그루브 각도가 작고 용접부 비드 폭이 좁은 협개선 용접법을 다수 수행하고 있다. 이러한 협개선 용접법은 용접시간 단축, 용접부 변형과 잔류응력의 감소, 용접 결함의 감소 등과 같은 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 협개선 용접부의 실제 용접 공정을 모사함으로써, ER308L 용접재의 변형 거동과 용접잔류응력을 비선형 2차원 유한요소해석을 통하여 예측하였다. 특히 용접방법 및 순서가 다른 두 형상에 대한 결과를 비교하고, 용접부 폭 넓이 변화에 따른 잔류응력 분포를 분석하였다. 본 논문의 결과는 향후 협개선 용접부의 용접 개선과 용접부 결함의 건전성 평가 등을 위해 적용될 수 있다.

Gintonin absorption in intestinal model systems

  • Lee, Byung-Hwan;Choi, Sun-Hye;Kim, Hyeon-Joong;Park, Sang-Deuk;Rhim, Hyewhon;Kim, Hyoung-Chun;Hwang, Sung-Hee;Nah, Seung-Yeol
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제42권1호
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    • pp.35-41
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    • 2018
  • Background: Recently, we identified a novel ginseng-derived lysophosphatidic acid receptor ligand, called gintonin. We showed that gintonin induces $[Ca^{2+}]i$ transient-mediated morphological changes, proliferation, and migration in cells expressing lysophosphatidic acid receptors and that oral administration of gintonin exhibits anti-Alzheimer disease effects in model mice. However, little is known about the intestinal absorption of gintonin. The aim of this study was to investigate gintonin absorption using two model systems. Methods: Gintonin membrane permeation was examined using a parallel artificial membrane permeation assay, and gintonin absorption was evaluated in a mouse everted intestinal sac model. Results: The parallel artificial membrane permeation assay showed that gintonin could permeate an artificial membrane in a dose-dependent manner. In the everted sac model, gintonin absorption increased with incubation time (from 0 min to 60 min), followed by a decrease in absorption. Gintonin absorption into everted sacs was also dose dependent, with a nonlinear correlation between gintonin absorption and concentration at 0.1-3 mg/mL and saturation at 3-5 mg/mL. Gintonin absorption was inhibited by the Rho kinase inhibitor Y-27632 and the sodiumeglucose transporter inhibitor phloridzin. Moreover, lipid extraction with methanol also attenuated gintonin absorption, suggesting the importance of the lipid portion of gintonin in absorption. This result shows that gintonin might be absorbed through passive diffusion, paracellular, and active transport pathways. Conclusion: The present study shows that gintonin could be absorbed in the intestine through transcellular and paracellular diffusion, and active transport. In addition, the lipid component of gintonin might play a key role in its intestinal absorption.

신경망 모델을 이용한 적도 태평양 표층 수온 예측 (Forecasting the Sea Surface Temperature in the Tropical Pacific by Neural Network Model)

  • 장유순;이다운;서장원;윤용훈
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.268-275
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    • 2005
  • 대표적인 엘니뇨 지수인 태평양 Nino 해역의 표층 수온을 예측하기 위해 비선형 통계모델 중의 하나인 신경망 기법을 적용하였다. 신경망 모델 학습 과정의 입력 자료로 1951년부터 1993년까지의 태평양 해역$(120^{\circ}\;E,\;20^{\circ}\;S-20^{\circ}\;N)$ NCEP/NCAR의 재분석 표층 수온 편차의 경험적 직교함수 7개 주모드를 사용하였고, 그 중 1994년부터 2003년까지의 10년 결과를 분석하였다. 모든 해역에서의 9개월까지의 신경망 모델의 예측력은 비교적 우수하였으며, 특히 1997년과 1998년의 강한 엘니뇨의 발달 및 소멸도 잘 예측함을 확인할 수 있었다. 해역별로는 Nino3 지역의 예측성능이 가장 높았으며, 9개월 이후부터는 그 예측력이 급격히 감소하였다. 한편 지역적인 영향이 커 예측력이 낮은 동태평양 연안의 Nino1+2 지역은 9개월 이후에도 예측력의 감소가 관찰되지 않았다.