• 제목/요약/키워드: superposition model

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입구온도가 변화하는 성층축열조의 충전과정 해석 (Analysis on the Charging Process of Stratified Thermal Storage - Tanks with Variable Inlet Temperature)

  • 유호선
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.25-37
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    • 1995
  • 유입관성에 의한 유체혼합뿐 아니라 입구온도의 변화까지 고려된 성층축열조의 충전과정 모델에 대하여 해석적 근사해를 제시하였다. 해석모델은 깊이가 일정한 완전혼합 및 압출유동영역으로 구성되며, 입구온도의 변화는 중첩의 원리에 근거하여 계단함수로 근사화하였다. 완전혼합영역의 과도온도를 구한 후 함수형태에 따라 구분하고, 각각을 경계조건으로 하는 압출유동영역의 온도분포를 잘 정의된 함수의 항으로 유도하였다. 결과적으로 이들의 일차결합이 압출유동영역에 대한 최종해이다. 근사해의 타당성 및 결과의 유용성은 입구온도가 선형적으로 증가하는 경우에 대한 엄밀해와의 비교를 통하여 검증하였다. 계단수의 증가에 따라 근사해는 엄밀해로 급속히 접근하며, 유한한 수의 계단에 의한 근사해도 광범위한 혼합깊이에 대하여 엄밀해와 잘 일치한다. 또한, 혼합깊이가 클수록 소수의 계단에 의한 근사해로도 의미있는 예측결과를 얻을 수 있었다.

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Peak Factors for Bridges Subjected to Asynchronous Multiple Earthquake Support Excitations

  • Yoon, Chong-Yul;Park, Joon-Seok
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.7-13
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    • 2011
  • 지진에 대한 장대 교량의 정확한 반응 해석은 지진 방재에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 논문은 비동기 다지지점 지진입력에 의한 교량의 반응을 진동수 영역방법과 시간 영역방법으로 해석하였으며 그 결과를 동기 입력 결과와 비교하였다. 시간영역방법에서는 선형모드 중첩 법으로 최대반응 값을 계산하였다. 진동수영역방법에서는 선형랜덤진동 이론을 사용하여 교량 성능에 영향을 미치는 모드와 다지지점 지진입력의 상호상관관계를 고려한 반응의 제곱평균근(RMS값)을 계산하였다. 교량 성능 반응 중, 변위 및 부재의 내력에 대한 시간 영역해석 결과와 진동수영역 해석 결과로부터 최대반응 값과 RMS값의 비로 정의된 최대반응 계수의 실용적인 값과 계산 방법을 요약하였다. 신뢰 있는 최대 반응계수가 있으면, 교량의 성능기반설계에서 구체적인 임의의 입력을 고려한 시간영역방법보다 결과의 일반성 및 수치적인 장점을 갖은 진동수영역방법이 더 효율적이다.

Seismic response of steel reinforced concrete frame-bent plant of CAP1400 nuclear power plant considering the high-mode vibration

  • Biao Liu;Zhengzhong Wang;Bo Zhang;Ningjun Du;Mingxia Gao;Guoliang Bai
    • Steel and Composite Structures
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    • 제46권2호
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    • pp.221-236
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    • 2023
  • In order to study the seismic response of the main plant of steel reinforced concrete (SRC) structure of the CAP1400 nuclear power plant under the influence of different high-mode vibration, the 1/7 model structure was manufactured and its dynamic characteristics was tested. Secondly, the finite element model of SRC frame-bent structure was established, the seismic response was analyzed by mode-superposition response spectrum method. Taking the combination result of the 500 vibration modes as the standard, the error of the base reactions, inter-story drift, bending moment and shear of different modes were calculated. Then, based on the results, the influence of high-mode vibration on the seismic response of the SRC frame-bent structure of the main plant was analyzed. The results show that when the 34 vibration modes were intercepted, the mass participation coefficient of the vertical and horizontal vibration mode was above 90%, which can meet the requirements of design code. There is a large error between the seismic response calculated by the 34 and 500 vibration modes, and the error decreases as the number of modes increases. When 60 modes were selected, the error can be reduced to about 1%. The error of the maximum bottom moment of the bottom column appeared in the position of the bent column. Finally, according to the characteristics of the seismic influence coefficient αj of each mode, the mode contribution coefficient γj•Xji was defined to reflect the contribution of each mode to the seismic action.

강재 분기기의 진동을 고려한 자기부상열차 부상안정성 연구 (Study on the Levitation Stability of Maglev Vehicle considering the Vibration of Steel Switch Track)

  • 한종부;박진우;한형석;이종민;김성수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.175-185
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    • 2015
  • 일반적으로 열차분야에서 분기기 시스템은 안전성과 직접적으로 연관되기 때문에 높은 신뢰성이 요구된다. 특히 자기부상열차의 분기기 시스템은 대차가 궤도를 감싸는 구조적 특징으로, 고가궤도 전체가 움직여야 한다. 이러한 이유로 자기부상열차의 분기기는 강 재질로 설계되었다. 강 거더의 분기기는 콘크리트 거더에 비하여 진동측면뿐만 아니라 거더의 처짐에도 취약하다. 그러므로 자기부상열차가 유연한 분기기 위를 통과 할 때, 부상안정성 예측이 매우 중요하다. 본 논문의 목표는 자기부상열차와 분기기 거더의 연성된 동역학 해석모델을 개발하고, 공진예측 및 차량의 부상안정성 예측에 있다. 이를 위해서 차량의 3차원 다물체 동역학 모델을 개발 하였고, 분기기 거더와 모달중첩법을 이용한 연성모델링을 수행하였다. 개발된 해석모델은 실측 실험과 비교를 통해서 해석모델의 타당성을 검증하였다.

3차원 층구조체의 복합해석 및 컴퓨터 프로그램의 개발 (Development of Composite Theory and Computer Program for 3-D Layered System)

  • 임종균;박문호;김진규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.39-48
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    • 1994
  • 본 연구는 3차원 층구조체의 복합이론 및 유한요소해석 프로그램의 개발에 목적이 있다. 3차원 층구조체는 선형, 탄성, 등방성의 작은 변위에 제한을 두었으며, 변위를 나타내기 위하여 global 좌표축외에 local 좌표축을 사용하는 multiscale 의 방법을 이용하였다. 유한요소법의 적용시 요구되는 주종속 변수들은 $C_o$ 연속성을 만족하도록 택하여 해석하였으며 그결과 해석이 아주 간편하였으며 계산과정이 매우 경제적이었다. 지금까지 개발되어온 대개의 복합이론은 중첩의 원리를 사용하여 비선형 해석에는 쉽게 적용될 수 없었으나 본 연구에서 개발한 복합이론은 비선형해석에 용이하게 적용할 수 있다. 본 연구에서 개발된 복합이론의 정당성과 사용성을 입증하기 위하여 2차원 및 3차원의 탄성받침을 해석하여 이산화해석의 결과치와 비교, 검토하였다.

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Mechanically Driven Decomposition of Intermetallics

  • Kwon, Young-Soon;Kim, Hyun-Sik;Gerasimov, Konstantin B.
    • 한국분말재료학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.422-432
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    • 2002
  • Mechanically driven decomposition of intermetallics during mechanical milling(MM 1 was investigated. This process for Fe-Ce and Fe-Sn system was studied using conventional XRD, DSC, magnetization and alternative current susceptibility measurements. Mechanical alloying and milling form products of the following composition (in sequence of increasing Gecontent): $\alpha$(${\alpha}_1$) bcc solid solution, $\alpha$+$\beta$-phase ($Fe_{2-x}Ge$), $\beta$-phase, $\beta$+FeGe(B20), FeGE(B20), FeGe(B20)+$FeGe_2$,$FeGe_2$,$FeGe_2$+Ge, Ge. Incongruently melting intermetallics $Fe_6Ge_5$ and $Fe_2Ge_3$ decompose under milling. $Fe_6Ge_5$ produces mixture of $\hat{a}$-phase and FeGe(B20), $Fe_2Ge_3$ produces mixture of FeGe(B20) and $FeGe_2$ phases. These facts are in good agreement with the model that implies local melting as a mechanism of new phase for-mation during medchanical alloying. Stability of FeGe(B20) phase, which is also incongruently melting compound, is explained as a result of highest density of this phase in Fe-Ge system. Under mechanical milling (MM) in planetary ball mill, FeSn intermetallic decomposes with formation $Fe_5Sn_3$ and $FeSn_2$ phases, which have the biggest density among the phases of Fe-Sn system. If decomposition degree of FeSn is relatively small(<60%), milled powder shows superparamagnetic behavior at room temperature. For this case, magnetization curves can be fitted by superposition of two Langevin functions. particle sizes for ferromagnetic $Fe_5Sn_3$ phase determined from fitting parameters are in good agreement with crystalline sizes determined from XRD data and remiain approximately chageless during MM. The decomposition of FeSn is attributed to the effects of local temperature and local pressure produced by ball collisions.

Nonlinear Tidal Characteristics along the Uldolmok Waterway off the Southwestern Tip of the Korean Peninsula

  • Kang, Sok-Kuh;Yum, Ki-Dai;So, Jae-Kwi;Song, Won-Oh
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권1호
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    • pp.89-106
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    • 2003
  • Analyses of tidal observations and a numerical model of the $M_2$ and $M_4$ tides in the Uldolmok waterway located at the southwestern tip of the Korean Peninsula are described. This waterway is well known fer its strong tidal flows of up to more than 10 knots at the narrowest part of the channel. Harmonic analysis of the observed water level at five tidal stations reveals dramatic changes in the amplitude and phase of the shallow water constituents at the station near the narrowest part, while survey results show a decreasing trend in local mean sea levels toward the narrow section. It was also observed that the amplitudes of semi-diurnal constituents, $M_2$ and $S_2$ are diminishing toward the narrowest part of the waterway. Two-dimensional numerical modeling shows that the $M_2$ energy flux is dominated by the component coming from the eastern boundary. The $M_2$ energy is inward from both open boundaries and is transported toward the narrow region of the channel, where it is frictionally dissipated or transferred to other constituents due to a strong non-linear advection effect. It is also shown that the $M_4$ generation is strong around the narrow region, and the abrupt decrease in the M4 amplitude in the region is due to a cancellation of the locally generated M4 with the component propagated from open boundaries. The superposition of both propagated and generated M4 contributions also explains the discontinuity of the M4 phase lag in the region. The tide-induced residual sea level change and the regeneration effect of the $M_2$ tide through interaction with $M_4$ are also examined.

비정체형 2차원 다공성 매질의 대수투수계수-수두 교차공분산에 관한 연구 (A Study on Logconductivity-Head Cross Covariance in Two-Dimensional Nonstationary Porous Formations)

  • 성관제
    • 물과 미래
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    • 제29권5호
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    • pp.215-222
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    • 1996
  • 본 논문에서는 다공성 매질의 특수율이 비정체형인 경우 대수투수계수-수두 교차공분산에 관한 식을 유도하였으며, 이 교차공분산은 수두분포로부터 특수장의 통계학적 특성을 유추하는데(inverse problem) 매우 중요한 역할을 담당한다. 비정체형 대수투수계수는 일정한 선형경향과 정체형인 미소 변동의 합으로 구성되었으며, 2차원 포화대수층에서 정상 유동문제를 추계학적으로 해석하여 수두분포를 얻었고 이로부터 교차공분산을 유도하였다. 투수계수의 상관함수가 가우스분포를 가지고 그 경향이 수두 경사와 평행이거나 직교하는 두 가지 경우에 대하여 교차공분산을 살펴 본 결과, 투수장의 경향이 주 흐름방향과 평행한 경우 흐름방향 쪽만 제외하고는 정체형임이 밝혀졌다. 또한, 흐름방향과 직교하는 쪽으로의 교차공분산은 정체형 모델 결과와 달리 영이 아님를 알 수 있었다. 따라서 지하수 유동이나 오염물질 확산문제를 다룰 경우, 투수계수장에 어떤 경향이 존재한다고 의심될 때에는 반드시 그 경향을 해석과정에 포함시켜야 한다.

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미지 호흡운동에 의한 MRI 아티팩트의 수정 (MRI Artifact Correction due to Unknown Respiratory Motion)

  • 김응규
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.53-62
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    • 2004
  • 본 연구에서는 화상평면내 미지 호흡운동에 의한 MRI 아티팩트를 수정하기 위한 개선된 후처리 기법을 제안한다. 호흡운동은 2차원의 선형확대축소 운동으로 모델화 된다 신체조직을 비압축성 유체모양의 물질로 가정할 때 촬상 대상물체에 대한 단위체적당 푸로톤 밀도는 일정하다고 가정한다. 적용한 모델에 의하면 호흡운동은 위상오차와 불균일 표본화 및 진폭변조왜를 MRI 데이터에 부여한다. 운동파라메타가 알려져 있거나 추정가능하다고 할 때 양선형 중첩법에 기초한 재구성 알고리즘이 MRI 아티팩트를 수정하기 위해 사용된다. 운동 파라메타가 미지인 경우 스펙트럼 이동법을 적용해서 호흡변동함수와 x 방향 확대계수 및 x 방향 확대중심을 추정한다. 다음으로 에너지 최소법을 이용해서 y 방향 확대계수 및 y 방향 확대중심을 추정한다. 최종적으로 시뮬레이션된 체동화상을 통해서 제안한 본 방법의 유효성을 확인한다.

연안 여객선의 내항성능 위험도를 이용한 항해 안전성 평가에 관한 연구 (Evaluation of the Ship′s Navigational Safety Using Dangerousness on the Korean Coast)

  • 김철승;정창현;김순갑;공길영;설동일;이윤석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.41-50
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    • 2003
  • 한국 연안의 각 항로에 취항하고 있는 대표적인 선형의 여객선들을 대상으로, 각 선형별로 선체운동 계산, 내항성능을 분석하여 선박의 안전성을 평가하였다. 이를 위하여 선박의 안전운항과 가장 밀접한 관련을 갖는 바람과 파랑을 주요 해역별로 비교 분석하였다. 이러한 기강정보를 입력요소로 하여 주요해역을 항행하는 대표적인 선형의 여객선들에 대하여 수치 시뮬레이션을 실시하여 여객선의 항해안정성을 평가하였다.

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