• 제목/요약/키워드: quadratic yield function

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Optimum design of lead-rubber bearing system with uncertainty parameters

  • Fan, Jian;Long, Xiaohong;Zhang, Yanping
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권6호
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    • pp.959-982
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    • 2015
  • In this study, a non-stationary random earthquake Clough-Penzien model is used to describe earthquake ground motion. Using stochastic direct integration in combination with an equivalent linear method, a solution is established to describe the non-stationary response of lead-rubber bearing (LRB) system to a stochastic earthquake. Two parameters are used to develop an optimization method for bearing design: the post-yielding stiffness and the normalized yield strength of the isolation bearing. Using the minimization of the maximum energy response level of the upper structure subjected to an earthquake as an objective function, and with the constraints that the bearing failure probability is no more than 5% and the second shape factor of the bearing is less than 5, a calculation method for the two optimal design parameters is presented. In this optimization process, the radial basis function (RBF) response surface was applied, instead of the implicit objective function and constraints, and a sequential quadratic programming (SQP) algorithm was used to solve the optimization problems. By considering the uncertainties of the structural parameters and seismic ground motion input parameters for the optimization of the bearing design, convex set models (such as the interval model and ellipsoidal model) are used to describe the uncertainty parameters. Subsequently, the optimal bearing design parameters were expanded at their median values into first-order Taylor series expansions, and then, the Lagrange multipliers method was used to determine the upper and lower boundaries of the parameters. Moreover, using a calculation example, the impacts of site soil parameters, such as input peak ground acceleration, bearing diameter and rubber shore hardness on the optimization parameters, are investigated.

역공학과 해석적 방법을 이용한 관재벌지시험에서의 관재물성치 결정 (Determination of Material Properties of Tube using Inverse Engineering and Analytic Method in Tube Bulge Test)

  • 김태준;김낙수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권9호
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    • pp.1508-1516
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    • 2003
  • In numerical analysis for hydroforming process, the stress calculation is effected by flow stress which is general obtained by stress-strain relationship from uni-axial tension test, so the result of the analysis, especially in tube hydroforming, has limitation of accuracy, tubes are made in roll-forming process and become work-hardened. Then roll forming process causes material properties between rolling direction and circumstantial direction of the tube to be different. So it is difficult to predict material behavior in the process condition of bi-axial stress state. In this study, the flow stress of the tube is determined by inverse engineering approach and bulge test that is widely used for formability test in the condition of bi-axial stress. And Hill's quadratic yield function and flow rule are used to consider the anisotropy of the tube in the roll forming process.

반응표면 분석법을 이용한 Papaya 유액추출물에서 Crude Protein 회수 조건의 최적화 (Optimization of Crude Protein Recovery from Papaya Latex Extract Using Response Surface Methodology)

  • 오훈일;오상준;김정미
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.752-757
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    • 1997
  • Papaya 유액 추출물에서 protein을 정제 회수하기 위해 papaya 유액으로부터 추출한 추출액을 경제적이고도 처리가 비교적 간단한 ethanol 침전방법을 사용하였다. 실험계획법에 의하여 설정된 3수준의 부분요인 실험법에 의하여 실시된 각 처리구의 실험 결과를 다중 회귀분석 방법에 의해 다음과 같은 모델식 $Y=7.4554+1.2657X_{2}+1.0552X_{3}-1.7407X_{4}-0.01666X_{2}\;^{2}-0.1134X_{4}^{2}$을 산출하였으며 pH는 다중 회귀분석에 의해 제거되었다. 반응표면 분석법(RSM)을 이용한 결과 protein을 회수하기 위한 최적 조건으로는 protein 농도가 38.2 mg/ml, 40%의 ethanol 농도, 침전 온도는 $-8^{\circ}C$였다. 이러한 최적 조건에 의한 회수율의 실험치는 68.97%로 예측치인 77.28%에 근접한 결과였다. 또한 유의 수준을 검정하는 자유도와 F-value도 양호한 값(p<0.001)을 나타내어 종속변수와 독립변수와의 상관관계가 뛰어남을 알 수 있으며 따라서 다중 회귀분석에 얻어진 모델식의 각 변수들 사이에는 유의성이 높음을 알 수 있었다.

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아마란스의 생육기간에 따른 건물생산성 및 종실 수량 (Effect of Growing Period on the Dry Matter Productivity and Grain Yield of Amaranth (Amarnathus caudatus))

  • 남효훈;이중환;손창기;서영진
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.24-31
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    • 2018
  • 기호성 잡곡작물로 주목 받고 있는 아마란스의 경북지역 내 재배가능성과 재배요인을 구명하기 위하여 파종기와 수확기를 달리하여 건물생산성과 수량을 조사하였다. 생육특성과 건물생산성은 생육기 온도가 가장 높았던 5월 10일 파종이 가장 높았던 반면 수량은 4월 10일 파종이 많았다. 파종기에 따라 경북지역 아마란스의 종실수량은 96~243kg의 범위를 보였다. 각 파종기별 적정 생육일수는 4월 10일 파종이 120일, 5월 10일과 6월 10일 파종은 110일일 때 수량이 가장 많았다. 생육기 평균기온(MT)과 수량(Y) 간에는 각각 $Y=-16.362MT^2+670.04MT-6639.1$ ($R^2=0.629$)의 2차 함수관계를 보이고 최적온도는 $20.6^{\circ}C$, 최적 생육일수는 파종기에 따라 104~119일로 추정되었다.

담배 연기발생과 Tipping 재료와의 상관성 연구 (The Relationship Between Smoke-Yields and Tipping Materials of the Cigarette)

  • Kim, Young-Hoh;Lee, Young-Taek;Kim, Sung-Han;Kim, Chung-Ryul;Kim, Jong-Yeol;Shin, Chang-Ho;Lee, Keun-Hoi
    • 한국연초학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.131-138
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    • 1998
  • In order to minimize the trial frequency in the new filter cigarette design, we studied the relationship between smoke yield and tipping materials of cigarette. A three levels full factorial design involving filament denier (X1,2.5-3.3d), Porosity of the acetate filter plug wrap (X2, 3,500-16,000CU) and porosity of the tip paper (X3, 400-1,200CU) was used. Three independent factors (Xl, X2, X3) were chosen for their effects on the various responses and the function was expressed in terms of a quadratic polynomial equation, Y : $\beta$o + $\beta$1Xl + $\beta$2X2 + $\beta$3X3 + $\beta$11Xl2 + $\beta$22X22+ $\beta$33X32 + $\beta$12X1X2 + $\beta$13XIX3 $\beta$23X2X3 which measures the linear, quadratic, and interaction effects. Twenty-nine trial numbers were obtained as a results of using a three levels full factorial design and it was analyzed by the multiple regression analysis with backward stepwise in STATISTICA/pc under restricted conditions. Tar yields of the cigarette was affected by porosity of tip paper (0.66), filament denier (0.47) and porosity of plug wrap (0.28) in the decreasing order, and linear effect of tip paper porosity (B3) and filament denier (91) were significant at a level of 0.01($\alpha$). The filament denier and tipping paper porosity interaction F ratio among three factors had a P-value of 0,000041, indicating higher interaction between these factors. Based on the analysis of variance, the model fitted for Tar (Y1) was significant at 5% confidence level and the coefficient of determination (0.96) was the proportion of variability in the data fitted for by the model.

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Effect of the Length of Feed Withdrawal on Weight Loss, Yield and Meat Color of Broiler

  • Kim, D.H.;Yoo, Y.M.;Kim, S.H.;Jang, B.G.;Park, B.Y.;Cho, S.H.;Seong, P.N.;Hah, K.H.;Lee, J.M.;Kim, Y.K.;Hwang, I.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권1호
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    • pp.106-111
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    • 2007
  • The current study was conducted to determine the optimum length of feed withdrawal for pre-harvest broilers. A total of three hundred broilers were sampled from an industrial population, and 30 chicks for each weight group (e.g., 1.5 and 2.5 kg) were randomly assigned to feed withdrawal treatments for 0, 3, 6, 9 and 12 h. Weight loss, yield, muscle pH, objective meat color and weights of gastro intestinal contents, crop, gizzard, provenriculus, small intestine, caecum, and rectum were determined. Live weight loss was significantly (p<0.05) increased as length of feed withdrawal extended. A significant (p<0.05) carcass yield for both 1.5 and 2.5 kg groups coincided after 9 and 6 h feed withdrawal, respectively. Net weights of intestinal contents for crop and gizzard were significantly (p<0.05) reduced by 6 h, and the reduction for proventriculus and small intestine occurred from 3 h. A noticeable effect of feed withdrawal on pH for breast muscle at 3 h postmortem occurred only when chicks were fasted for 3 h of which pH (6.05) was significantly (p<0.05) higher than that for other groups including the control (5.74). There was a linear tendency of higher lightness (Hunter L* value) numerically for chicks fasted for longer periods. The highest coefficient of determinations of regression models to estimate weight loss as a function of fasting period and body weights were achieved, when the models included both linear and quadratic terms for fasting period, and linear term for both 1.5 ($R^2=0.76$) and 2.5 kg ($R^2=0.78$) body weight groups. Given the practical aspect, approximately 1.5 kg of body weight is dominant, weight loss could be predicted by the following function; live weight $loss=26.6-0.28{\times}(fasting period)^2+12.34{\times}pasting\;period-0.012{\times}body\;weight$, $R^2=0.76$. Current data implied that the optimum fasting time for pre-slaughter chicks varied depending on slaughter weight; 6 and 9-h fasting were recommendable for 2.5 and 1.5 kg chicks, with little effect on objective meat color.

이차 발전비용함수를 사용한 경제급전문제의 균형-교환 최적화 (Balance-Swap Optimization of Economic Load Dispatch Problem using Quadratic Fuel Cost Function)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.243-250
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    • 2014
  • 본 논문은 이차 발전비용 함수를 적용하는 경제급전의 최적화 문제에 대한 균형-교환 최적화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 초기치 $P_i{\leftarrow}P_i^{max}$, (${\Sigma}P_i^{max}$ > $P_d$)에 대해 ${\Sigma}P_i=P_d$일 때까지 $_{max}\{F(P_i)-F(P_i-{\alpha})\}$, ${\alpha}=_{min}(P_i-P_i^{min})$인 발전기 i의 출력량을 $P_i{\leftarrow}P_i-{\alpha}$로 균형과정을 수행하고, 교환과정은 $_{max}\{F(P_i)-F(P_i-{\beta})\}$ > $_{min}\{F(P_i+{{\beta})-F(P_j)\}$, $i{\neq}j$, ${\beta}$ = 1.0, 0.1, 0.1, 0.01, 0.001에 대해 $P_i{\leftarrow}P_i-{\beta}$, $P_j{\leftarrow}P_j+{\beta}$로 수행하였다. 제안된 방법을 15, 20과 38-발전기 사례에 적용한 결과 간단하면서도 항상 동일한 결과로 가장 좋은 결과를 나타내었다. 또한, 73-발전기를 통합하여 경제급전을 수행한 결과 독립적으로 운영하는 경우에 비해 발전비용을 현저히 절약할 수 있음을 보였다.

최대경계선을 이용한 벼 수량의 기상반응분석과 수량 예측 I. 최대경계선 분석과 수량예측모형 구축 (Upper Boundary Line Analysis of Rice Yield Response to Meteorological Condition for Yield Prediction I. Boundary Line Analysis and Construction of Yield Prediction Model)

  • 김창국;이변우;한원식
    • 한국작물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.241-247
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    • 2001
  • 우리나라 벼 수량의 기상반응을 종합적으로 검토하여 벼 수량예측모델을 구축하고자 1985년부터 1999년까지 15년간 수행한 20개 지역의 벼 지역적응시험 자료를 이용하여 기상에 대한 수량반응의 최대경계선(boundary line)분석을 하였으며, 이에 근거하여 수량예측모형을 설정하였다. 1. 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기, 등숙기로 구분하고 각 발육단계를 15-20일 간으로 구분하여 각 시기의 기상요소에 대한 수량반응의 최대경계선은 평균기온( $T_{a}$ )과 일조시수( $S_{h}$)에 대해서는 지수함수 f( $T_{a}$ )=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$/$\times$ $T_{a}$ ), f( $S_{h}$)=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$$\times$ $T_{h}$)로 나타났으며 일교차(Tr)는 2차함수 f( $T_{r}$)=$\beta$0(1-( $T_{r}$-$\beta$$_1$)$^2$)로, 이 식에서 상수항 $\beta$$_{0}$를 제거하여 수량에 대한 각 기상요소의 영향도를 0-1로 나타내는 기상지수로 나타내었다. 2. 각 생육시기의 평균기온, 일조시간 및 일교차에 대한 수량반응의 최대경계선이외에 불임에 의한 등숙률 저하와 그에 따른 수량감소를 고려하기 위하여 Uchijima(1976)가 제안한 냉각도일수(cooling degree day)를 출수전 30일간의 생식생장기에 계산하여 이에 대한 수량과 등숙률 반응의 최대경계선을 계산하였는데 냉각도일수가 증가하면 수량이 감소하는 지수함수로 잘 표현되어 기존의 연구들과 같은 결과였다. 3. 기상지수는 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기 및 등숙기로 구별하고 각 시기별로 수량 기상지수를 각 기상요소 기상지수를 기하평균하여 산출하였는데 각 시기별 수량기상지수의 수량변이 설명도는 각각 0.383-0.430, 0.460-0.534, 0.4603-0.587로 결정계수는 영양생장기<생식생장기<등숙기의 순으로 컸다. 4. 최대경계선 분석방법을 통하여 얻어진 각 생육시기별 수량기상지수를 기하평균하여 구한 종합수량기상지수와 수량과의 직선회귀식을 구하여 수량예측모형(Model I, II, III)을 작성하였다. Model I, II, III)은 각각 결정계수가 0.6512, 0.6703, 0.6129로 모든 생육단계에 걸쳐서 기간을 15-20일 단위로 세분하여 모든 기간의 수량에 대한 기상지수를 고려하여 전 생육기간의 종합수량기상지수를 산출한 Model II가 기상변화에 따른 수량변이의 설명도가 가장 높았다.

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벼 유수분화기 생장 및 질소영양상태에 따른 수량의 수비질소 반응 (Yield Response to Nitrogen Topdress Rate at Panicle Initiation Stage under Different Growth and Nitrogen Nutrition Status of Rice Plant)

  • 김민호;부금동;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제51권7호
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    • pp.571-583
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    • 2006
  • 안정적인 고품질 쌀의 생산을 위한 수비처방을 하기 위해서는 유수형성기 생육상태와 질소영양상태별 질소시비량에 따른 수량반응에 대한 이해가 있어야만 한다. 따라서 본 연구는 기비와 분얼비 시용량을 달리하여 유수분화기에 다양하게 조성된 벼 생육 및 질소영양상태별로 수비 질소 시용량을 달리하였을 때의 수량반응을 질소시비량과 질소흡수량으로 살펴봄으로써 수비처방에 필요한 기초 자료를 얻고자 하였다. 1. 기비 + 분얼비와 수비 시용량 간에는 유의한 상호작용이 없어 수비 시용량에 관계없이 기비 + 분얼비가 증가할수록 그리고 기비 + 분얼비 시용량에 관계없이 수비 시용량이 증가할수록 수량은 증가하는 경향이었다. 2. 영양생장기 시비량(기비 + 분얼비)이 $10{\sim}12\;kgN/10a$까지 생식생장기 시비량(수비)이 6 kgN/10a까지 증가할수록, 그리고 영양생장기 질소흡수량이 $6{\sim}7\;kgN/10a$까지 생식생장기 질소흡수량이 $5{\sim}6\;kgN/10a$까지 수량은 직선적으로 유의하게 증가하는 경향이었으나 그 이상일 경우 수량 증가폭은 점차 줄어들었는데, 이는 등숙률과 천립중이 크게 감소하기 때문이었다. 3. 단위질소흡수량당(kgN/10a) 총영화수($/m^{2}$) 증가는 영양생장기가 약 1900여개, 생식생장기가 $1400{\sim}1500$여개였지만 단위질소흡수량당 수량증가(kg/10a)는 영양생장기가 $30{\sim}50$, 생식생장기가 $40{\sim}80$ 정도였다. 4. 총영화수는 출수기 질소흡수량과 직선적인 관계를 보이고 수량은 시기별 질소흡수량의 다과에 상관없이 이들의 총합인 수확기 질소함량과 2차 곡선관계($R^2$>0.88)를 보였는데, 이는 어느 시기에 질소를 흡수하느냐보다는 생육기간의 총질소흡수량에 의해 수량이 좌우되는 것으로 볼 수 있다. 또한 질소흡수량이 같더라도 총영화수와 수량은 연차간에 차이를 보였다.

중부지역에서 총체맥류의 예취시기별 생육 및 조사료 수량 변화 (Changes of Growth and Forage Yield at Different Cutting Dates among Five Winter Cereals for Whole Crop Silage in Middle Region)

  • 주정일;최현구;강영식;이정준;박기훈;이희봉
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.111-120
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    • 2009
  • 조사료 생산에 유망한 동계작물중 보리, 밀, 호밀, 귀리, 트리티케일(라이밀) 등 5종의 총체맥류에 대하여 월동 후 예취시기에 따른 생육 및 조사료 생산성에 관한 생장곡선을 조사하기 위하여 충남 예산군 소재의 충남농업기술원 답리작 포장에서 2006${\sim}$2007년에 수행한 결과는 다음과 같다. 지상부 건물중에서 줄기가 차지하는 비율은 월동 후 점차 증가하다가 어느 정점부터는 감소하는 2차원적인 경향을 보였는데, 줄기의 구성비율이 최고가 되는 시기는 각각 영양 보리 5월 1일, 금강 밀 5월 5일, 곡우 호밀 5월 10일, 신영 트리티케일 5월 11일, 삼한 귀리 5월 13일경이었다. 잎은 월동 후 성숙이 진행될수록 직선적으로 감소하는 경향을 보였다. 이삭이 차지하는 비율은 영양 보리가 출수 후 직선적으로 증가하였는데 밀, 트리티케일, 귀리에 비하여 높았고, 호밀이 가장 낮았다. 영양 보리가 출수기 이후에 다른 총체맥류에 비하여 줄기의 구성비율이 낮고 이삭과 잎의 구성비율이 높은 전형적인 총체맥류에 속하였고, 다음은 밀과 귀리이었으며, 호밀은 알곡 비율이 적은 조사료 작물에 해당하였다. 사일리지 제조에 알맞은 수분 함량(60${\sim}$ 70%에 도달하는 시기는 영양 보리 5월 25일, 금강 밀 5월 25일${\sim}$6월 5일, 삼한 귀리 6월 5일이었고, 이 때 생체수량은 곡우호밀>삼한 귀리>신영 트리티케일>영양 보리>금강 밀 순으로 높았다. 생체수량은 월동 후 생육이 진전됨에 따라 증가하다가 일정시기 이후 감소하는 경향을 보였는데, 중부지역에서 생체수량이 최대로 되는 시기는 영양 보리 5월 7일경, 금강 밀 5월 14경, 곡우 호밀 5월 9일, 신영 트리티케일 5월 17일경, 삼한 귀리 5월 말이었다. 건물수량은 4종의 총체맥류 모두 월동 후 성숙기까지 직선적으로 증가하는 양상을 보였고, 사일리지 제조에 알맞은 수분 함량에 도달하는 시기에 조사한 건물수량은 귀리 > 보리 > 밀 > 트리티케일 > 호밀 순으로 높았다. 상대 생장률은 월동 후 서서히 증가하다가 정점 이후로 감소하는 2차원적인 생장을 보였는데, 월동 후 예취시기가 빠를수록 곡우 호밀이 높은 상대생장률을 보였고, 예취시기가 늦을수록 삼한 귀리가 높았으며, 금강 밀, 영양 보리, 신영 트리티케일은 비슷한 상대생장률을 보였다.