• Advances in nano research
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• 제1권1호
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• pp.1-11
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• 2013

The thermal buckling properties of double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) are studied using nonlocal Timoshenko beam model, including the effects of transverse shear deformation and rotary inertia. The DWCNTs are considered as two nanotube shells coupled through the van der Waals interaction between them. The geometric nonlinearity is taken into account, which arises from the mid-plane stretching. Considering the small-scale effects, the governing equilibrium equations are derived and the critical buckling temperatures under uniform temperature rise are obtained. The results show that the critical buckling temperature can be overestimated by the local beam model if the nonlocal effect is overlooked for long nanotubes. In addition, the effect of shear deformation and rotary inertia on the buckling temperature is more obvious for the higher-order modes. The investigation of the thermal buckling properties of DWCNTs may be used as a useful reference for the application and the design of nanostructures in which DWCNTs act as basic elements.

• 한국광학회지
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• 제10권6호
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• pp.487-493
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• 1999

본 논문에서는 굽은 비선형 도파로를 이용한 솔리톤 결합기의 동작 특성에 대해 알아 보았다. 이 굽은형 솔리톤 결합기는 기존의 솔리톤 결합기와 마찬가지로, 비선형 도파로에서의 솔리톤 방출의 문턱값 효과로 인해 매우 날카로운 스위칭 특성을 갖는다. 또한 이 결랍기의 굽은 구조는 솔리톤 방출을 위해 요구되는 최소 입력 파워의 문턱값을 낮추어 준다. 굽은형 솔리톤 결합기를 통한 파의 전송을 보다 정확하고 실제적으로 수치 해석하기 위해 비선형성의 포화 효과와 매질에서의 손실을 고려하였다. 시뮬레이션 결과는 포화 효과와 손실을 고려하는 것이 비선형 도파로 소자의 해석과 설계에 있어서 매우 중요하다는 것을 보여주고 있다. 이러한 굽은 구조의 적용은 포화 효과와 손실을 고려했을 때, 낮은 문턱값 파워를 가지고 공간 솔리톤을 방출시키는데 유용하다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.593-603
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• 2006

강우로부터 유출현상은 고유적으로 비선형성이다. 더욱이 실제적으로 이와 같은 비선형성의 해석은 많은 어려움을 내포하고 있다. 또한, 부정류효과의 동적작용을 고려한 저류개념은 매개변수의 유역특성상 추정하기가 상당히 복잡하기 때문에 피해오고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이와 같은 동적효과를 고려한 비선형의 저류함수에 대한 매개변수의 최적치를 얻고자 시도한다. 이를 위한 수치해법은 금강의 보청천유역의 관측치와 계산치의 오차를 최소로 하는 최소자승법에 의거 준선형화, Runge-Kutta 및 pattern-search 법들을 적용한다. 본 연구의 동적효과를 고려한 비선형 개념적모형의 적용성은 비선형성만을 고려한 저류함수모형 및 기존의 Nash 모형과 비교하여 검토하였다. 그 결과 2계모형이 l계모형보다 강우로부터 유출예측치를 보다 더 잘 재현하는 것을 알 수 있었으며, Nash 모형과는 대등함을 보여주었다. 여기서 획득된 매개변수들은 물리적 의미뿐만 아니라 본 모형의 국내 적용성도 제공한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.583-588
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• 2010

고무의 비선형성과 대변형으로 인해 코드-고무 복합재료의 정확한 거동을 파악하기는 어렵다. 코드와 고무 사이에 제 3 의 상을 가정해서 세 가지 상에 대한 모델링을 하기도 하지만 코드-고무 복합재료 계면의 두께와 물성을 결정하기 힘들다. 본 연구에서는 2 차원 일반화된 평면변형률요소와 평면변형률요소를 사용한 유한요소법을 적용하여 여러 가지 계면 두께를 갖는 코드-고무 복합재료의 유효탄성계수와 무차원 탄성계수를 구하였다. 고무물성은 네오-후크 모델을 적용하였고 여러 가지 하중상태와 몇 가지 계면 물성치에 대한 고찰을 하였다. 그 결과 계면 물성치와 계면 두께는 코드-고무 복합재료의 비선형성과 유효탄성계수에 영향을 미침을 알수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권2호
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• pp.335-353
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• 2015

Previous long-term measurements of the Uldolmok tidal current power plant showed that the structure's natural frequencies fluctuate with a constant cycle-i.e., twice a day with changes in tidal height and tidal current velocity. This study aims to improve structural health monitoring (SHM) techniques for offshore structures under a harsh tidal environment like the Uldolmok Strait. In this study, lab-scale experiments on a simplified offshore structure as a lab-scale test structure were conducted in a circulating water channel to thoroughly investigate the causes of fluctuation of the natural frequencies and to validate the displacement estimation method using multimetric data fusion. To this end, the numerical study was additionally carried out on the simplified offshore structure with damage scenarios, and the corresponding change in the natural frequency was analyzed to support the experimental results. In conclusion, (1) the damage that occurred at the foundation resulted in a more significant change in natural frequencies compared with the effect of added mass; moreover, the structural system became nonlinear when the damage was severe; (2) the proposed damage index was able to indicate an approximate level of damage and the nonlinearity of the lab-scale test structure; (3) displacement estimation using data fusion was valid compared with the reference displacement using the vision-based method.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.145-153
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• 1991

본 연구에서는 Toh가 개발하여 stretchforming에 응용한 강소성 대변형 이론 을 압연문제에 적용하여 강소성 대변형 유한요소 프로그램을 개발하는데 있다.

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2002

감쇠 전반사(attenuated total reflection)를 이용하여 액체의 농도 변화를 측정할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제작하였다. 센서의 구조는 프리즘 밑면에 금속 박막을 코팅하고 그 밑에 유전체론 접촉시킨 Kretschmann-Raether타입으로 하였고, 금속 박막으로는 센서 물질로 적합한 은(Ag) 박막을 사용하였다. 본 센서의 특성은 일반적으로 금속 박막의 두께에 영향을 받는데, 이론적 분석을 통하여 은 박막의 경우 54 nm의 두께에서 매우 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 농도를 변화시켜 가며 이에 따른 보면 플라즈몬 공명 각을 측정하였고, 표면 플라즈몬 공명 각의 변화로부터 혼합 용액의 농도 변화를 구하였다. 에탄올의 농도가 증가하여 50% 질량비 가지 변하는 구간에서 SPR센서가 매우 좋은 특성을 보였으며, 에탄올의 농도 변화를 3$\times$$10^{-2}$ % 질량비 가지 측정할 수 있었다. 또한 물과 에탄올을 혼합한 용액의 굴절률이 용액의 농도 변화에 따라 비선형적으로 변함을 관측하였으며, 물과 에탄을 혼합 용액의 농도에 따른 밀도 변화를 이용해 굴절률 변화의 비선형적 경향을 설명할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.792-796
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• 2005

The methods of times series analysis have been recognized as important tools for assisting in solving problems related to the management of water resources. Especially, After more than 40 years the so-called Hurst effect remains an open problem in stochastic hydrology. Until now, its existence has been explained fly R/S analysis that roots in early work of the British hydrologist H.E. Hurst(1951). Today, the Hurst analysis is mostly used for the hydrological studies for memory and characteristics of time series and many methodologies have been developed for the analysis. So, there are many different techniques for the estimation of the Hurst exponent(H). However, the techniques can produce different characteristics for the persistence of a time series each other. We found that DFA is the most appropriate technique for the Hurst exponent estimation for both the shot term memory and long term memory. We analyze the SOI(Southern Oscillations Index) and 6 tree-ring series for USA sites by means of DFA and the BDS statistic is used for nonlinearity test of the series. From the results, we found that SOI series is nonlinear time series which has a long term memory of H=0.92. Contrary to earlier work of Rao(1999), all the tree- ring series are not random from our analysis. A certain tree ring series show a long term memory of H=0.97 and nonlinear property. Therefore, we can say that the SOI and tree-ring series may show long memory and nonlinearity.

• 한국농공학회지
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• 제38권5호
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• pp.74-84
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• 1996

Dynamic loading of structures often causes excursions of stresses well into the inelastic range and the influence of geometric changes on the dynamic response is also significant in many cases. Therefore, both material and geometric nonlinearity effects should be considered in case that a dynamic load acts on the structure. For developing a program to analyze the dynamic response of an axisymmetric shell in this study, the material nonlinearity effect on the dynamic response was formulated by the elasto-viscoplastic model highly corresponding to the real behavior of the material. Also, the geometrically nonlinear behavior is taken into account using a total Lagrangian coordinate system, and the equilibrium equation of motion was numerically solved by a central difference scheme. A complete finite element program has been developed and the results obtained by it are compared with those in the references 1 and 2. The results are in good agreement with each other. As a case study of its application, the developed program was applied to a dynamic response analysis of a nuclear reinforced concrete containment structure. The results obtained from the' numerical examples are summarized as follows : 1. The dynamic magnification factor of the displacement and the stress were unrelated with the concrete strength. 2. As shown by the results that the displacement dynamic magnification factor were form 1.7 to 2.3 and the stress dynamic magnification factor from 1.8 to 2.5, the dynamic magnification factor of stress were larger than that of displacement. 3. The dynamic magnification factor of stress on the exterior surface was larger than that on the interior surface of the structure.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.87-94
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• 1998

동하중을 받는 낮은 원호아치의 좌굴거동을 지지조건을 달리하여 해석하여 거동상의 차이를 비교, 분석하였다. 형상의 비선형성은 Lagrangian 운동좌표를 고려하여 해석하였으며, 동적운동방정식의 해를 구하기 위해 유한요소법을 사용하였다. 동적운동방정식의 시간적분은 Newmark해법을 채택하였고, 각 시간단계에서의 비선형거동에 따른 반복계산은 Newton-Raphson방식을 이용하였다. 아치의 좌굴거동해석에는 Humphreys 등이 사용한 좌굴기준 및 무차원 매개변수를 이용하였다. 단, Humphreys 등과는 달리 비대칭구조물의 좌굴판단시에도 적용할 수 있도록 수평변위를 반영한 처짐비식을 제안하였고, 이를 프로그램화하여 모형해석에 적용하였다. 모형해석을 통하여 낮은 아치의 지지조건에 따른 좌굴해석을 수행하여 양단힌지아치가 양단고정아치보다 좌굴전.후 큰 처짐비를 보여 좌굴강성면에서 상대적으로 불리한 구조라고 판단된다. 그 밖에 같은 형상매개변수를 갖는 아치는 지지조건에 관계없이 같은 하중매개변수를 재하할 경우, 같은 시간매개변수에서 처짐비를 기준으로 같은 거동을 함을 알았다. 따라서 좌굴현상도 같은 하중매개변수에서 나타남을 확인하였다.