• 제목/요약/키워드: quasi-spatial

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장애물 주위의 와구조 형성과정에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Vortex Evolution from a Sharp-Edged, Wall-Mounted Obstacle)

  • 황종연;양경수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.672-681
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    • 2004
  • Direct numerical simulation was carried out to study the vortical structures of the flow around a wall-mounted cube in a channel at Re=1,000 and Re=3,500 based on cubic height and bulk mean velocity. The cubic obstacle is situated in the entrance region of the channel flow where the boundary layers are developing. Upstream of the obstacle, steady and unsteady laminar horseshoe vortex systems are observed at Re=1,000 and Re=3,500, respectively; the near-wake flow is turbulent in both cases. The flow separates at each leading sharp edge of the cube, and subsequent vortex roll-up is noticed in the corresponding free-shear layer. The vortex shedding from the upper leading edge (upper vortices) and that from the two lateral leading edges (lateral vortices) are both quasi-periodic and their frequencies are computed. The upper and lateral vortices further develop into hairpin and Λ vortices, respectively. A series of instantaneous contours of the second invariant of velocity gradient tensor helps us identify spatial and temporal behaviors of the vortices in detail. The results indicate that the length and time scales of the vortical structures at Re=3,500 are much shorter than those at Re:1,000. Correlations between the upper and lateral vortices are also reported.

Mesoscale modelling of concrete for static and dynamic response analysis -Part 1: model development and implementation

  • Tu, Zhenguo;Lu, Yong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제37권2호
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    • pp.197-213
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    • 2011
  • Concrete is a heterogeneous material exhibiting quasi-brittle behaviour. While homogenization of concrete is commonly accepted in general engineering applications, a detailed description of the material heterogeneity using a mesoscale model becomes desirable and even necessary for problems where drastic spatial and time variation of the stress and strain is involved, for example in the analysis of local damages under impact, shock or blast load. A mesoscale model can also assist in an investigation into the underlying mechanisms affecting the bulk material behaviour under various stress conditions. Extending from existing mesoscale model studies, where use is often made of specialized codes with limited capability in the material description and numerical solutions, this paper presents a mesoscale computational model developed under a general-purpose finite element environment. The aim is to facilitate the utilization of sophisticated material descriptions (e.g., pressure and rate dependency) and advanced numerical solvers to suit a broad range of applications, including high impulsive dynamic analysis. The whole procedure encompasses a module for the generation of concrete mesoscale structure; a process for the generation of the FE mesh, considering two alternative schemes for the interface transition zone (ITZ); and the nonlinear analysis of the mesoscale FE model with an explicit time integration approach. The development of the model and various associated computational considerations are discussed in this paper (Part 1). Further numerical studies using the mesoscale model for both quasi-static and dynamic loadings will be presented in the companion paper (Part 2).

LoRa 통신의 설정 인자가 직교성과 성능에 미치는 영향 (The Impact of Configuration Factors on Orthogonality and Communication Quality)

  • 변승규
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.86-88
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    • 2022
  • LoRa 통신 프로토콜은 근 10년간 사물인터넷 네트워크를 위한 유망 기술로 평가받고 있다. 이론적으로, 처프 대역 확산 프로토콜을 사용하여 장거리 통신에 강인하고 하나의 물리 채널에 서로 직교하는 여러 논리채널을 제공할 수 있으며 중첩 성형의 망구조로 공간 다양성을 활용할 수 있는 것이 대표적 이유이다. 최근의 몇몇 연구들은 이러한 특징 중 논리 채널 사이의 불완전한 실질적인 준직교성을 지적한다. 그러나 직교하는 논리 채널을 형성하는 것은 확산 인자와 대역폭 두 가지 설정 인자임에도 불구하고 대부분의 연구는 확산 인자만을 요소로 직교성을 평가한다. 본 연구에서는 두 설정 인자를 모두 고려하여 논리 채널 사이의 준 직교성을 정리한다. 또한, 이에 따른 논리 채널 사이의 간섭으로 인해 변화하는 통신 품질을 정리한다.

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테셀레이션(Tessellation)을 활용한 수학학습이 공간감각능력에 미치는 효과 분석 (An Analysis on the Effects of Mathematics Learning through Tessellation Activities on Spatial Sense)

  • 박현미;강신포;김성준
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.117-136
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    • 2007
  • 본 연구는 공간감각능력의 신장을 위한 테셀레이션 학습 프로그램을 개발하고, 테셀레이션을 활용한 수학학습이 공간감각능력의 신장에 효과가 있는지를 분석한 것이다. 이를 위해 부산광역시 G초등학교 5학년 1개반(24명)을 대상으로 성별에 따라 구분하고, 학업성적에 따라 상, 하 2개의 집단으로 구분하여 실험연구 결과를 분석하였다. 실험설계로는 준-실험 설계 중 단일집단 전후검사설계(one-group pretest-post test design)가 적용되었다. 실험집단에는 아침자습시간, 재량활동시간, 수학교과시간을 통해 탱그램, 패턴블록, GSP를 이용한 테셀레이션 학습 프로그램이 적용되었으며, 공간감각능력의 신장을 검사하기 위한 도구로는 'K-WISC-III 동작성 검사'를 위주로 한 공간감각검사지를 사용하였다. 연구결과에서는 테셀레이션을 활용한 수학학습은 공간감각의 하위 요소인 눈-운동 지각, 지각 지속성, 형-배경 지각, 위치 지각, 시각적 변별의 5가지 영역의 전체 평균에서 성적(F=140.088, p=.000 수준)과 시기(F=49.659, p=.000 수준)에서 모두 유의미한 차이를 보였다. 그러나 성별(F=1.004, p=.322 수준)의 경우 전체 평균에서의 유의미한 차이를 발견할 수 없었다.

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Wind loads on fixed-roof cylindrical tanks with very low aspect ratio

  • Lin, Yin;Zhao, Yang
    • Wind and Structures
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    • 제18권6호
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    • pp.651-668
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    • 2014
  • Wind tunnel tests are conducted to investigate the wind loads on vertical fixed-roof cylindrical tanks with a very low aspect ratio of 0.275, which is a typical ratio for practical tanks with a volume of $100,000m^3$. Both the flat-roof tank and the dome-roof tank are investigated in present study. The first four moments of the measured wind pressure, including the mean and normalized deviation pressure, kurtosis and skewness of the pressure signal, are obtained to study the feature of the wind loads. It is shown that the wind loads are closely related to the behavior of flow around the structure. For either tank, the mean wind pressures on the cylinder are positive on the windward area and negative on the sides and the wake area, and the mean wind pressures on the whole roof are negative. The roof configurations have no considerable influence on the mean pressure distributions of cylindrical wall in general. Highly non-Gaussian feature is found in either tank. Conditional sampling technique, envelope method, and the proper orthogonal decomposition (POD) analysis are employed to investigate the characteristics of wind loads on the cylinder in more detail. It is shown that the patterns of wind pressure obtained from conditional sampling are similar to the mean pressure patterns.An instantaneous pressure coefficient can present a wide range from the maximum value to the minimum value. The quasi-steady assumption is not valid for structures considered in this paper according to the POD analysis.

문풀 내 압력 변동에 대한 POD 분석 (Proper Orthogonal Decomposition of Pressure Fluctuations in Moonpool)

  • 이상봉;한범우;박동우;안유원;고석천;서흥원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권6호
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    • pp.484-490
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    • 2012
  • Experiments of circulating water channel and two dimensional numerical simulations were performed to investigate the fluctuating characteristics of pressure in moonpool. Based on the quasi-two dimensional characteristics of pressure fluctuations disclosed by the spatial cross-correlations, the numerical results showed qualitatively good agreement with experimental data. Proper orthogonal decomposition was employed to the spatial distributions of pressure fluctuations in order to find the first and second modes of fluctuations. The first mode of pressure fluctuations showed that the fluctuating characteristics of pressure were related to the behaviors of vortical structures. The velocity fluctuations were conditionally averaged to make clear that the coherent structures were responsible for the pressure fluctuations in moonpool.

재학속도에 따른 용접강관의 모멘트 응답특성에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on Moment Response of Welded Steel Pipe for Loading Rate)

  • 장경호;장갑철
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.37-47
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    • 2011
  • 재하속도에 따른 용접강관의 모멘트-곡률 거동특성에 관한 해석적 연구를 수행하였다. 3차원 열역학해석을 통하여 용접이음부의 잔류응력을 산출하였다. 그리고 동적소성모델이 적용된 탄소성 유한요소해석 프로그램을 이용하여 잔류응력을 고려한 용접강관(Welded pipe)의 동적해석을 수행하였다. 그리고 용접이음부가 없는 일반강관(Seamless pipe)에 대한 동적거동과의 비교를 통하여 해석을 수행하여 용접강관의 해석력과 해석결과는 용접강관의 모멘트가 일반강관의 모멘트에 비해 낮은 응답을 보였으나 재하속도가 증가함에 따라 모멘트 응답의 차이는 점차 감소하는 경향을 보였다.

고가(高架)구조물의 정위치 시공을 위한 준스태틱RTK 측위의 적용성 실험 (Availability Evaluation of Quasi Static RTK Positioning for Construction of High Rise Buildings and Civil Structures)

  • 김인섭
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.119-126
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    • 2011
  • 초고층 건물이나 고가 구조물 상부의 정위치 측설에 주로 사용되어 왔던 광학식 TS장비는 시준선 확보의 어려움, 장거리 관측에 따른 오차의 증가 및 동적관측의 어려움 등으로 인하여 사용성이 많이 떨어지므로 최근에는 GPS를 이용한 측량방법이 제시되고 있다. 그러나 기존의 GPS측량방법들은 대부분 후처리 방법으로서 측설, 검측, 위치조정 및 확인측량 등 일련의 과정에서 시간이 과다 소요되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 RTK측위 기법을 적용하여 실시간으로 구조물의 위치를 검측하고 조정함으로써 측량으로 인한 공사의 중단을 최소화 하고, 준스태틱 RTK기법에 의한 고정밀의 측정값을 기반으로 망조정을 통해 수 mm 이내의 높은 정확도로 시공좌표를 결정함으로써 공정관리와 품질관리를 모두 충족시킬 수 있는 방법에 대해 실험 하였다. 실험결과 130m 이상 높이의 고가 구조물 상층부에서 사변망을 이루는 4점의 준스태틱 RTK 관측점을 최소제곱법으로 망조정 하면 약 2mm 내외의 정확도로 구조물 측설이 가능하므로 향후 초고층 건물이나 고가 교량등의 시공측량에 널리 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

Joint Space-time Coding and Power Domain Non-orthogonal Multiple Access for Future Wireless System

  • Xu, Jin;Ding, Hanqing;Yu, Zeqi;Zhang, Zhe;Liu, Weihua;Chen, Xueyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권1호
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    • pp.93-113
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    • 2020
  • According to information theory, non-orthogonal transmission can achieve the multiple-user channel capacity with an onion-peeling like successive interference cancellation (SIC) based detection followed by a capacity approaching channel code. However, in multiple antenna system, due to the unideal characteristic of the SIC detector, the residual interference propagated to the next detection stage will significantly degrade the detection performance of spatial data layers. To overcome this problem, we proposed a modified power-domain non-orthogonal multiple access (P-NOMA) scheme joint designed with space-time coding for multiple input multiple output (MIMO) NOMA system. First, with proper power allocation for each user, inter-user signals can be separated from each other for NOMA detection. Second, a well-designed quasi-orthogonal space-time block code (QO-STBC) was employed to facilitate the SIC-based MIMO detection of spatial data layers within each user. Last, we proposed an optimization algorithm to assign channel coding rates to balance the bit error rate (BER) performance of those spatial data layers for each user. Link-level performance simulation results demonstrate that the proposed time-space-power domain joint transmission scheme performs better than the traditional P-NOMA scheme. Furthermore, the proposed algorithm is of low complexity and easy to implement.

강우-유출모형의 검정을 위한 수문정보시스템의 적용 (Application of a Hydroinformatic System for Calibration of a Catchment Modelling System)

  • 최경숙
    • 한국지리정보학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.129-138
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    • 2003
  • 공간적 변수들의 추정에 필요한 유역의 지리수문학적 정보의 효율적인 사용과 모델매개변수들의 보다 정확한 추정을 도모하기 위하여 개발된 수문정보시스템은 지리정보시스템, SWMM, 및 L_BFGS_B 등으로 구축되었다. 여기서, 지리정보시스템은 모델의 검정에 필요한 유역의 지리지형 특성인자들의 자동추출을 위하여 사용되었으며, 수문학적인 모의를 위해서는 SWMM을, 그리고 모델의 매개변수 추정에 필요한 decision support system(DSS)으로 비선형 최적화 기법의 L_BFGS_B 알고리즘이 각각 사용되었다. 본 연구는 또한 토지이용을 주 인자로 하여 개발된 추론모델들을 통하여 공간변수추정의 정확성을 최대화하는 한편, 공간특성변수들의 추정에 드는 엄청난 시간과 노력을 최소화함으로서 기존의 모델검정방법의 문제점들을 개선하고자 하였다. 도출된 연구결과들의 비교분석을 통하여 모델 예측치의 신뢰성 향상 및 효과적이고 효율적인 모델 변수추정을 획득할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 이러한 결과들로부터 수문정보시스템의 매개변수 추정에 대한 적용성을 입증 하였다.

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