• 제목/요약/키워드: planar element

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Broadbanding of a Planar Antenna with Three Frequency Bands and Its Application

  • Matsui, Hiroyasu;Wakabayashi, Toshio
    • ETRI Journal
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    • 제29권6호
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    • pp.725-735
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    • 2007
  • This paper describes a line element planar antenna with three frequency bands. To obtain broadband characteristics, a modified planar antenna that has semi-elliptical elements based on the characteristics of a line element planar antenna is proposed and analyzed by the finite difference time domain method. Return loss characteristics are discussed as functions of the eccentricity values of semi-ellipse at each element. The broadbanding of the modified planar antenna is implemented based on the results. The planar antenna with three systems (an 800 MHz band cellular phone, a third-generation cellular phone, and a 2.4 GHz band wireless LAN system) is considered as an application example.

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강소성 유한요소법을 이용한 평면 이방성 재료의 디프 드로잉 해석 (Analysis of Deep Drawing of Planar Anisotropic Materials Using the Rigid- Plastic Finite Element Method)

  • 김형종;김동원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.248-258
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    • 1992
  • Three-dimensional rigid-plastic finite element formulation based on the membrane theory was described and a computer program for large deformation analysis was developed. In the formulation, normal and planar anisotropy of sheet material and rotation of the principal axes of anisotropy was taken into consideration. Sheet metal was assumed to be rigid-plastic material obeying Hill's quadratic yield criterion and its associated flow rule. Deep drawing process, as a preliminary test, for normal anisotropic material was analyzed in order to examine the validity of developed finite element program. The results were consistent with the existing finite element solutions or experimental data. The present study was mainly concerned with the influence of planar anisotropy on deformation behaviour. Finite element analysis and experiment were carried out for the whole process of deep drawing of planar anisotropic material. The computational and experimental results on the shape of ear, strain distribution and punch load were in good agreement.

평면 능동위상배열안테나 결함소자 진단방법에 관한 연구 (A Study on Fault Diagnosis for Planar Active Phased Array Antenna)

  • 정진우;강승호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.11-22
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    • 2023
  • 평면 능동위상배열안테나 시스템에 있어, 간소화된 방사특성 측정 절차를 가지는 방사소자 결함진단 기법을 제시하였다. 이를 위해 평면 배열 구성에 대한 방사특성을 기반으로 선형 배열 구성으로 근사화 분석할 수 있는 방법 및 방사소자 결함진단과정에서 발생할 수 있는 유일해 문제를 해소하기 위한 방법을 연구하였다. 본 논문에서 제시된 기법 및 유전 알고리즘을 기반으로 다양한 평면 능동위상배열안테나 구성에 따른 방사소자 결함진단에 대한 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 제시된 방사소자 결함진단 기법은 다양한 구성을 가지는 평면 능동위상안테나에 대해서도 적용가능함을 확인하였다.

굽힘이 고려된 개량박막요소를 이용한 평면이방 박판금속 성형해석 (Sheet Metal Forming Analysis with Planar Anisotropic Materials using a Modified Membrane Element considering Bending Effect)

  • 최태훈;허훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.183-187
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    • 1997
  • A membrane element is regarded as more preferable rather than other elements in the sense of its computing efficiency and the merit with respect to contact treatment. However, it cannot consider the bending effect during the deformation. Moreover, due to the characteristics of rolling process, sheet metal has anisotropy with respect to the direction in the plane. To take the bending effect into account, a modified membrane element was introduced and improved to consider planar anisotropic characteristics with the aid of Hill's quadratic criterion.

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Co-rotational 이론 기반 비선형 삼각평면 유한요소의 개발 (Development of Nonlinear Triangular Planar Element Based on Co-rotational Framework)

  • 조해성;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.485-490
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    • 2015
  • 구조의 기하학적 비선형해석을 위해 대표적으로 Total Lagrangian, Updated Lagrangian 정식화 기법이 있다. 이러한 고전적인 정식화 과정은 요소의 변형률을 가정하는 방법에 따라 그리고 요소의 절점 수에 따라 추가의 수학적 정식화 과정이 요구된다. 하지만 비교적 최근에 정립된 Co-roational(CR) 이론은 기 존재하는 보, 판, 쉘 요소에 독립적으로 요소 절점자유도에 따라 일정하게 적용하여 대변위, 작은 변형률을 갖는 구조의 기하비선형 해석을 가능케 한다. 본 논문에서는 회전자유도를 갖는 삼각평면요소에 대한 CR 기법을 정식화하였고 동적해석으로 확장하여 이를 상용프로그램과 검증하였다. 해석에 사용한 삼각평면요소는 OPtimal Triangular(OPT) 평면요소이다.

Computer Aided Teaching of Structural Engineering Using Adaptive Schemes in the Finite Element Method

  • Yoon, Chong-Yul
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.9-13
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    • 2009
  • 본 연구는 적응적 요소망을 사용한 유한요소법으로 해석된 2차원 문제를 전산을 활용한 구조공학 교육의 중요한 부분으로 활용하는 대요를 제시한다. 적응적 요소망 형성방법에서는 비교적 간단한 요소의 대표 변형률 값을 사용하였고 유한요소법으로는 광범위하게 활용되고 있는 변위법을 사용하였다. 적용한 예제는 기본 역학의 대표적인 문제인 집중 하중을 받는 캔틸레버보와 중앙에 원형 구멍을 갖은 평판 인장 문제이다. 교육 대요와 예제는 적응적 요소망을 사용한 유한요소법이 전산을 활용한 구조공학 교육에 중요한 부분이 될 수 있는 것을 보여준다.

벡터유한요소법과 모드정합법을 이용한 불연속 구조를 갖는 평면형 선로의 효율적 계산 (Efficient Calculation of a Step Discontinuity for Planar Transmission Line Using Vector Finite Element Method and Mode Matching Method)

  • 김영태;김철수;박준석;안달;김형석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1817-1819
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    • 2001
  • For an efficient calculation of scattering matrix of planar transmission line with step discontinuity. Mode Matching Method combined with Vector Finite Element Method is adopted. Calculating effective widths are replaced with their respective equivalent planar waveguide corresponding to the microstrip width, Propagation Constant is calculated from the Vector finite element. Mode matching method is used for deriving scattering parameters.

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변형 이론을 기반으로한 곡면의 최적 근사 전개 (Optimal Approximated Development of General Curved Plates Based on Deformation Theory)

  • 유철호;신종계
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.190-201
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    • 2002
  • Surfaces of many engineering structures, specially, those of ships and airplanes are commonly fabricated as doubly curved shapes as well as singly curved surfaces to fulfill functional requirements. Given a three dimensional design surface, the first step in the fabrication process is unfolding or planar development of this surfaces into a planar shape so that the manufacturer can determine the initial shape of the flat plate. Also a good planar development enables the manufacturer to estimate the strain distribution required to form the design shape. In this paper, an algorithm for optimal approximated development of a general curved surface, including both singly and doubly curved surface is developed in the sense that the strain energy from its planar development to the design surface is minimized, subjected to some constraints. The development process is formulated into a constrained nonlinear programming problem, which is on basis of deformation theory and finite element. Constraints are subjected to characteristics of the fabrication method. Some examples on typical surfaces and the practical ship surfaces show the effectiveness of this algorithm.

Vector mechanics-based simulation of large deformation behavior in RC shear walls using planar four-node elements

  • Zhang, Hongmei;Shan, Yufei;Duan, Yuanfeng;Yun, Chung Bang;Liu, Song
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제74권1호
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    • pp.1-18
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    • 2020
  • For the large deformation of shear walls under vertical and horizontal loads, there are difficulties in obtaining accurate simulation results using the response analysis method, even with fine mesh elements. Furthermore, concrete material nonlinearity, stiffness degradation, concrete cracking and crushing, and steel bar damage may occur during the large deformation of reinforced concrete (RC) shear walls. Matrix operations that are involved in nonlinear analysis using the traditional finite-element method (FEM) may also result in flaws, and may thus lead to serious errors. To solve these problems, a planar four-node element was developed based on vector mechanics. Owing to particle-based formulation along the path element, the method does not require repeated constructions of a global stiffness matrix for the nonlinear behavior of the structure. The nonlinear concrete constitutive model and bilinear steel material model are integrated with the developed element, to ensure that large deformation and damage behavior can be addressed. For verification, simulation analyses were performed to obtain experimental results on an RC shear wall subjected to a monotonically increasing lateral load with a constant vertical load. To appropriately evaluate the parameters, investigations were conducted on the loading speed, meshing dimension, and the damping factor, because vector mechanics is based on the equation of motion. The static problem was then verified to obtain a stable solution by employing a balanced equation of motion. Using the parameters obtained, the simulated pushover response, including the bearing capacity, deformation ability, curvature development, and energy dissipation, were found to be in accordance with the experimental observation. This study demonstrated the potential of the developed planar element for simulating the entire process of large deformation and damage behavior in RC shear walls.

구형 방사 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계에 대한 연구 (A Study on a Planar Array Antenna Design with a Flat-Topped Radiation Pattern)

  • 엄순영;표철식;전순익;김창주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.896-905
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동통신 기지국 안테나로 활용하기 위한 구형 빔 패턴을 갖는 평면 배열 안테나 설계 및 제작 그리고 실험에 대하여 기술하였다. 원하는 구형 빔 패턴을 형성하기 위해 종래에 많이 사용하던 sin(x)/x 전류 분포를 사용하지 않고 급전 회로망의 설계 제작이 용이한 진폭과 위상 성분의 전류 분포로 최적화하였다. 본 논문에서 설계하는 평면 배열 안테나는 직사각형 격자 배열 구조를 가지며, 16${\times}$8 배열 소자로 구성된다. 각 방사 소자는 선형 수직 편파와 동축 여기 구조를 갖는 단일 마이크로스트립 소자이며, 월킨슨 전력 분배기와 180$^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 기본 소자로 하는 급전 회로망이 설계된다. 평면 배열 안테나는 방위각 방향으로 는 0.55 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 16 배열 소자에 의해 90$^{\circ}$ 구형 빔 패턴을 형성하고, 양각 방향으로는 0.65 λ$_{ο}$의 소자 간격을 갖는 8 배열 소자에 의해 $10^{\circ}$의 일반적인 정형 빔 패턴을 형성한다. 또한, 16${\times}$8 배열 안테나는 좌우 상하 대칭적으로 네 부분으로 나뉘어져 있으며, 128개의 방사 소자, 32개의 1-4 행 분배기, 4개의 1-8 열 분배기 그리고 1개의 1-4 입력 전력 분배기로 구성된다. 본 논문에서 제안한 평면 배열 안테나 구조의 전기적인 특성을 검증하기 위하여 1.92~2.17 GHz(IMT2000 대역)에서 동작하는 평면 배열 안테나 실험 시제품을 제작하였으며, 실험 측정 성능들은 시뮬레이션 성능들과 매우 유사함을 보여 주었다.