본 논문에서는 광대역 버틀러 매트릭스와 위상 천이기를 이용한 하이브리드 빔포밍 안테나 시스템을 제안하고, 이를 설계 및 측정하였다. 기존 $4{\times}4$ 버틀러 매트릭스는 4개의 빔패턴과 낮은 이득 때문에, $8{\times}8$ 버틀러 매트릭스를 사용하게 된다. 이 때 복잡한 구조로 인해 적층 및 양면 패턴으로 설계하게 되며, 이는 비아홀 및 Cross-over 구조에 의한 손실로 성능이 열화되게 된다. 이러한 단점을 극복하고자 제안된 하이브리드 빔포밍 안테나 시스템의 경우, 비아홀 손실로 인한 성능 열화를 최소화하기 위해 단면 패턴으로 구조를 단순화하였다. 또한, 두 개의 위상 천이기를 추가함으로써, 다양한 빔패턴을 제공할 수 있도록 설계하였다. 제안한 안테나 시스템을 이용하여, 16개의 입력조합으로 ${\pm}45^{\circ}$의 빔조향 각도에서 10 dBi 이상의 방사이득을 얻을 수 있었다.
시공단계의 경험 및 지식을 반영한 설계 결과물은 시공 효율성을 향상시키고 설계변경을 최소화하여 프로젝트의 낭비요인 제거와 전체적인 생산성 향상을 가능하게 해준다. 설계자가 설계단계에서 시공단계의 경험 및 지식을 효과적으로 활용하기 위해서는, 설계과정에서 필요한 시공성 지식을 필요한 시점에 활용할 수 있어야 한다. 설계단계에서 시공성 지식의 효과적인 활용을 위한 기존의 접근방법은 체크리스트와 같이 설계단계 별로 활용되는 시공성 지식의 구조화에 초점을 맞추고, 설계의 사결정과정의 기본단위가 되는 액티비티 수준에서 시공성 지식의 활용시점에 대한 고려가 부족하다. 하지만 적절하지 않은 시점에서 고려된 시공성 지식은 설계자에게 불필요한 재작업을 야기해 설계생산성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 비효율적인 정보교환을 최소화하기 위해서는, 설계 프로세스 상에서 정보흐름에 중점을 둔 설계관리를 통해 각 시공성 지식들을 요구하는 설계 액티비티가 무엇인지를 파악해야 한다. 이에 본 연구는 Dependency Structure Matrix(DSM)를 이용하여 설계의사결정과정의 기본단위가 되는 설계 익티비티와 설계과정에서 고려해야 하는 시공성 지식간의 상호관계를 고려한 정보흐름기반의 설계프로세스관리를 제안한다. 이는 설계프로세스관리를 설계단계에서의 단순한 설계검토보다 한 단계 높은, 건설프로젝트 전 과정과 연계된 포괄적인 관리활동으로 발전시켜 건설생산합리화에 크게 기여할 수 있으리라 예상된다.
Recent advances in the field of control theory have enabled us to design active vibration control systems for various structures. In many studies, the controller used to suppress vibration has been synthesized for the given mathematical model of structure. In these cases, the designer has not been able to utilize the degree of freedom to adjust the structural parameters of the control object. To overcome this problem, so called 'Structure/Control Simultaneous Optimization Method' is used. In this context of view, this paper is concerned with the active vibration control of bridge towers, platforms and ocean vehicles etc. Simultaneous design method is used to achieve optimal system performance. Here, a general framework for the simultaneous design problem of output feedback case is introduced based on LMI (Linear Matrix Inequality). The simulation results show that the proposed design method achieves desirable control performance.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권8호
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pp.1212-1219
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2009
본 연구에서는 실용설계의 새로운 도구로써 제어계의 강인성, 성능, 안정성 등의 설계지침을 정량화하기 쉽고 해가 효율적으로 구해져 주목받는 선형행렬부등식을 이용하여 강인한 LMI 제어기를 설계한다. 우선 다층상 구조물의 진동제어를 위해 수학적 모델링을 행하고 적분형 서보계를 적용한 LMI 제어 기법으로 상태 피드백 제어칙을 설계한다. 다음으로 설계한 제어칙으로 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.
원자로내부구조물은 유체속에 잠겨있기 때문에 동적해석시 이의 영향을 고려해야한다. 본 논문에서는 지진 및 배관파단에 대한 원자로내부구조물의 동적해석을 위한 비선형해석모델을 제시하였고 유체-구조물 상호작용의 효과를 고려하는 방법에 대하여 설명하였다. 실제 해석을 통하여 유체-구조물 상호작용이 원자로내부구조물의 응답에 미치는 영향을 조사한 결과 지진해석시에는 유체-구조물 상호작용을 나타내는 hydrodynamic coupling항이 첨가됨으로써 높은 응답이 나왔으나, 배관파단시에는 이와 반대의 결과가 나왔다.
The necessity of six axis force-torque sensors is well recognized in the fields of automatic fine assembly, deburring polishing, and automatic fish processing using robotic manipulators. The paper proposes a simple and compact elastic structure of the force-torque sensor which senses externally applied three force and three torque components. Rough surface strain distribution of the elastic structure is examined analytically, and then more accurate surface strain are obtained from finite element analysis. The compliance matrix which is a linear relationship between force components and strain measurements is obtained for the proposed sensor. Some basic principles of measuring 3 force and torque components are also presented.
The presence of a damage, such as a crack, in a structure increases the flexibility and damping in the structure. Most of methods to detect damage or damage location uses stiffness matrix of the structural system. The modification of stiffness matrix, however, has complicated procedures to identify structural. system in the basis of finite element model and has too many degree of freedom to calculate. Identification of changes of flexibility of structure can offer damage information immediately and simple procedure can employ real time continuous monitoring system. To identify changes of the flexibility, vibration mode shapes and natural frequencies are usually used. In this paper, a procedure for damage location in continuous girder bridges using vibration data is described. The effectiveness and sensitivity of the presented method to measurement errors in mode shapes and natural frequencies are investigated using analytical results from finite element models. It is shown that the errors in the first mode shape and first natural frequency demonstrate much larger influence than those in the higher mode shapes and modal frequencies.
Recently, the construction structure repeats the brilliant development including the shper high rising, high functionalization, environmental friendliness, conversion to ubiquitous, and etc. upon with the construction industry development and it is continually soothed. Meanwhile, as to the construction structure of the modern society, the research for corresponding to the box-frame construction way where the response to the diversity of the life of the occupant is difficult is needed. Thus, the lightweight of the structure is the important factor in order to secure the functionality. Therefore, this research tries to study the water absorption ratio and flexural strenght of the magnesium oxide light weight matrix according to the powdery modified sulfur addition ratio.
Tissue engineering scaffolds play a critical role in regulating the reconstructed human tissue development. Various types of scaffolds have been developed in recent years, including fibrous matrix and foam-like scaffolds. The design of scaffold materials has been investigated extensively. However, the design of physical structure of the scaffold, especially fibrous matrices, has not received much attention. This paper compares the different characteristics of fibrous and foam-like scaffolds, and reviews regulatory roles of important scaffold properties, including surface geometry, scaffold configuration, pore structure, mechanical property and bioactivity. Tissue regeneration, cell organization, proliferation and differentiation under different microstructures were evaluated. The importance of proper scaffold selection and design is further discussed with the examples of bone tissue engineering and stem cell tissue engineering. This review addresses the importance of scaffold microstructure and provides insights in designing appropriate scaffold structure for different applications of tissue engineering.
Support dynamics are often important in rotordynamic analyses. It may well happen in real situation of machines such as centrifugal pumps or turbines operating on flexible structure. This paper presents the applications of the impedance coupling method and the improved rotor model for including the support effects on the interaction with the rotor. The impedance coupling techniques are based on the FRFs of each substructure. Its dynamic stiffness matrix can be assembled to generate the system matrix, which satisfy the constraint conditions in the connection coordinates. And, the improved rotor uses the simplified spring-mass models as support properties. The equivalent support models are directly incorporated into the finite element rotor model. To verify the suggested analytical procedures, the results are compared to those of the pump system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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