20면체계획과 12면체계획의 통계적 성질에 관한 연구

김혁주(Hyuk Joo Kim) 한국자료분석학회 2020 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.22 No.6

설명변수가 3개인 반응표면분석에서 사용될 수 있는 실험계획 중 20면체계획과 12면체계획이 있다. 이 계획들은 모수의 값을 조정함으로써 반응표면 실험계획이 갖출 수 있는 바람직한 성질들을 쉽게 가질 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 20면체계획과 12면체계획의 직교성, 회전성 및 기울기회전성에 관하여 복합적으로 연구하였다. 구체적으로, 중심점 수의 여러 경우에 따라 직교성을 갖는 20면체계획과 12면체계획을 구하였고, 또한 회전성과 근사적인 직교성을 동시에 갖는 12면체계획을 구하였으며, 직교성과 기울기회전성을 동시에 갖는 20면체계획, 그리고 직교성과 근사적인 기울기회전성을 동시에 갖는 12면체계획을 구하였다. 그리고 직교성을 갖는 20면체계획과 12면체계획 및 회전성을 갖는 20면체계획과 12면체계획에 Park, Kim(1992)의 기울기회전성의 측도를 적용하여 그 결과를 관찰하였다. 직교성을 갖는 20면체계획과 12면체계획의 경우 기울기회전성의 측도의 값을 표로 작성하였고, 회전성을 갖는 20면체계획과 12면체계획의 경우 정확한 기울기회전성을 동시에 가질 수는 없지만 중심점의 수가 증가할수록 기울기회전계획에 가까워지는 것으로 밝혀졌다. The icosahedral and dodecahedral designs are response surface experimental designs which can be used for the case of three explanatory variables. One of the advantages of these designs is that they can easily have desirable properties separately by controlling the values of the design parameters. In this paper, we compositely studied orthogonality, rotatability and slope rotatability of the icosahedral and dodecahedral designs. Specifically, we obtained orthogonal icosahedral and dodecahedral designs for various numbers of the center points, and dodecahedral designs which simultaneously have rotatability and approximate orthogonality. We also obtained icosahedral designs which simultaneously have orthogonality and slope rotatability, and dodecahedral designs which simultaneously have orthogonality and approximate slope rotatability. Furthermore, we applied Park and Kim (1992) s measure of slope rotatability to orthogonal icosahedral and dodecahedral designs and rotatable icosahedral and dodecahedral designs, and observed the resultant facts. We tabulated the values of the measure of slope rotatability for orthogonal icosahedral and dodecahedral designs. As for rotatable icosahedral and dodecahedral designs, they cannot have exact slope rotatability, but turned out to be close to slope-rotatable designs as the number of the center points increases.

고층관측자료에 나타난 서해중부해상에서 바람의 연직구조 변화

류찬수(Chan-Su Ryu),안명환(Myung-Hwan Ahn) 한국자료분석학회 2003 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.5 No.2

The wind data obtained form intensive upper-air observation at Oeyond, which is located in middle part of Yellow Sea, from 10 to 14 April, 1999 are used in this study in order to examine the variation of vertical wind structure over the Yellow Sea. At 15 LST 12 April when minimum surface pressure was recorded at Oeyondo, there appeared the abrupt change of wind direction. The change of wind orthogonality become larger under the influence of immigrating high pressure system than under the influence of low pressure system. Larger value of wind shear at 200-300m height than other height is closely linked with the appearing height of low-level strong wind induced from the combined effects of the presence of surface and low-level inversion layers and the topographical location of observation site. Maximum value of vorticity computed by the line integral method is present at 15 LST 12 April. Also vorticity shows negative vorticity in the first half of intensive observation period and positive one in the second half, which means the well reflection of the synoptic weather condition. Maximum value of divergence reveals at 21 LST 12 April lagged by six hours compared to the appearing time of maximum value of vorticity. This result provides useful experimental evidence in evaluation of impact of additional upper-air observation at middle part of Yellow Sea on improved diagnostic skill of synoptic weather system approaching to the Korean peninsula. 1999년 4월 10일부터 4월 14일까지 서해중부해상에 위치한 외연도에서 실시된 고층기상관측으로 얻은 바람 자료를 이용하여 해상에서 바람의 연직구조 변화를 조사하였다. 외연도에 최저기압이 관측된 4월 12일 15LST경을 기준으로 풍향의 갑작스런 변화가 있었다. 바람의 직교성은 관측기간중 이동성 고기압의 영향하에서 크게 나타났다. 바람의 연직시어는 역전층 존재 고도 등 대기 열역학적 연직구조 특성과 관측지점의 지형효과로 인하여 나타나는 하층 강풍으로 인하여 고도 200-300m에서 큰 값을 보였다. 또한 혼합층 고도의 상한은 주로 풍향의 변화가 심하고 연직시어가 큰 고도에 위치하였다. 선적분법에 의해 계산된 와도의 최대값은 외연도에서 최저기압이 기록된 시각에 나타났고, 발산은 대체로 저기압의 영향을 받는 관측기간의 전반부에서 음의 발산값(수렴)을 보이다가 와도의 최대값이 나타난 시각인 12일 15LST보다 6시간이 지연된 21LST부터 양의 발산값(발산)으로 전환하였다. 이는 저기압 통과후 이동성 고기압의 영향 때문으로 해석된다. 이러한 연구결과는 서해상에서 악기상 발생 및 발달시, 해상의 특별고층관측자료와 육지 고층관측자료를 이용하여 악기상 관련 종관 기압계의 이동 및 발달을 조기에 진단할 수 있음을 보여주는 실험적 자료로 활용될 수 있다.

설계부재력에 대한 지진하중의 방향 및 직교성 영향

고동우,정성욱,이한선 한국지진공학회 2005 한국지진공학회논문집 Vol.9 No.3

최근 우리나라에서는 건축적 또는 사회적 요구로 비정형 고층 RC건물이 급증하고 있으나, 이와 같은 건물을 내진설계하는데 요구되는 지진의 방향성과 직교성을 적응하기 위한 구체적인 방법이 제시되어 있지 않아 설계자들이 설계하는데 어려움이 있다. 따라서, 본 논문에서는 우리나라에서 실제 건설된 비정형고층 RC건물을 스펙트럼해석법과 시간이력해석법에 따라 SAP2000을 사용하여 동적해석을 수행한 후, 하부골조 기둥의 설계력을 비교함으로써 주축의 설정과 지진의 방향성을 고려하는 것이 설계력에 미치는 영향, 그리고 방향성과 직교성을 모두 만족시킬 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 연구결과 내린 결론은 다음과 같다. 1) 지진에 직각방향 전단력이 발생하지 않는 방향을 주축으로 정의하여 설계부재력을 구하면, 동적밑면전단력 보정계수가 감소하기 때문에 X, Y축을 주축으로 정하여 설계부재력 구하였을 때보다 설계부재력이 15\%정도 작은 값을 보여주었다. 2) 100/30법에 따라 방향성을 고려하여 구한 설계부재력은 2방향 시간이력해석결과로부터 구한 최대설계부재력보다 큰 값을 보여주어 100/30법에 따라 직교성을 고려하는 방법은 타당한 것으로 나타났으나, 시간이력해석결과에서 부재력을 나타내는 벡터(P,\;M_y,\;and\;M_z) 많은 부분이 100/30법에 따라 예측한 설계부재력의 영역을 벗어났다

유전자 알고리즘을 이용한 구조계수추정 목적의 최적 계측점 선정

방은영 한국방재학회 2010 한국방재학회논문집 Vol.10 No.4

In the health monitoring of civil engineering structures, the optimal sensor placement has a major influence on the quality of the results. This paper considers the problem of locating sensors with the aim of maximizing the data information so that structural parameters or damage of structures can be assessed. An proposed technique using a genetic algorithm is introduced to find the optimal placement of sensors. The sensitivity on modal vectors by structural parameters and the orthogonality of modal vectors have been taken as the fitness function of the genetic algorithm. A simple tower structure is used for example analyses to investigate the feasibility and applicability of the proposed approach. The example analyses show the way how the modal sensitivity and the modal orthogonality in the fitness function have influence on the optimal sensor placement. It is shown that the present method using the proposed fitness function can provide the reliable results. 구조물 상시모니터링에서 센서위치 최적화는 모니터링 결과에 중요한 영향을 준다. 따라서 본 논문은 구조계수 또는 손상도를 추정하기 위한 목적으로 동특성 자료를 계측하고자 할 때, 충분한 정보를 획득할 수 있는 최적의 계측점을 선정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 유전자 알고리즘을 계측점 선정을 위한 최적화 기법으로 사용하는 것이다. 유전자 알고리즘의 핵심인 적합도함수를 구조계수에 의한 모드벡터의 민감도와 모드벡터의 직교성을 고려할 수 있도록 구성하였다. 간단한 타워 구조물에 대한 예제 해석을 통해 제안된 방법의 타당성을 확인하였다. 적합도함수를 구성하고 있는 모드 민감도와 모드 직교성이 최적 계측점 선정에 어떤 영향을 주는지 예제해석을 통하여 분석하였다. 결론적으로, 제안된 적합도 함수를 사용하면 계측 목적에 타당한 계측점을 선정할 수 있음을 확인하였다.

소형 드론 프로펠러의 날개 끝단 격자 해상도에 따른 공력 예측 연구

홍원섭(WonSub Hong),권순목(Sunmok Kwun),김도연(Doyeon Kim),이해찬(Jonghyeon Kang),강종현(Haechan Lee),안존(Jon Ahn) 한국항공우주학회 2021 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2021 No.7

사다리꼴형 주름판의 엄밀강성 및 자유진동 해석

김영완(Young-Wann Kim),정강(Kang Jung) 한국소음진동공학회 2016 한국소음진동공학회 논문집 Vol.26 No.7

평균 TRIAD를 이용한 자세 결정

김동훈(Dong-Hoon Kim),이현재(Henzeh Lee),오화석(Hwa-Suk Oh) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.1

임무를 수행하는데 있어 정확한 자세 정보는 필수적이다. 두 개 또는 그 이상의 관측 벡터를 이용하는 자세 결정 알고리듬에는 크게 두 가지가 널리 알려져 있다. 하나는 결정적인 방법인 TRIAD 알고리듬이며, 다른 하나는 최적의 해를 찾는 방법인 QUEST 알고리듬이다. 본 논문은 TRIAD 알고리듬의 성능 향상과 서로 다른 정확도를 가진 센서의 조합을 이용한 자세 결정 방법을 제안하였다. 첫째, 보다 정확한 자세 행렬을 구하기 위하여 직교화 방법을 이용하는 대신 방향 여현 행렬을 오일러 각으로 바꾸고, 분산 대신 공분산 행렬을 고려하여 편향되지 않은 최소 공분산 기법을 적용하였다. 또한, 세 개 이상의 측정값이 주어졌을 경우 TRIAD 알고리듬을 적용할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 평균 TRIAD 알고리듬의 성능은 서로 다른 센서의 조합을 가정하여 표준편차와 확률적 측면에서의 수치 시뮬레이션을 통해 분석되었다. In general, accurate attitude information is essential to perform the mission. Two algorithms are well-known to determine the attitude through two or more vector observations. One is deterministic method such as TRIAD algorithm, the other is optimal method such as QUEST algorithm. This paper suggests the idea to improve performance of the TRIAD algorithm and to determine the attitude by combination of different sensors. First, we change the attitude matrix to Euler angle instead of using orthogonalization method and also use covariance in place of variance, then apply an unbiased minimum variance formula for more accurate solutions. We also suggest the methodology to determine the attitude when more than two measurements are given. The performance of the Averaging TRIAD algorithm upon the combination of different sensors is analyzed by numerical simulation in terms of standard deviation and probability.

주성분분석에 의한 표준기상년(TMY)의 체계성 검증

김현구(Hyun-Goo Kim),김보영(Bo-Young Kim),강용혁(Yong-Heack Kang) 한국태양에너지학회 2021 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

Sensitivity Correlations of Electrical Vehicle

Jeong-Ick Lee(이정익) 한국생산제조학회 2009 한국생산제조학회지 Vol.18 No.4

Generally, finite element models used in structural analysis have some uncertainties of the geometric dimensions, applied loads and boundary conditions, as well as in material properties due to the manufacturability of aluminum intensive body. Therefore, it is very important to refine or update a finite element model by correlating it with dynamic and static tests. The structural optimization problems of automotive body are considered for mechanical structures with initial stiffness due to preloading and in operation condition or manufacturing. As the mean compliance and deflection under preloading are chosen as the objective function and constraints, their sensitivities must be derived. The optimization problem is iteratively solved by a sequential convex approximation method in the commercial software. The design variables are corrected by the strain energy scale factor in the element levels. This paper presents an updated method based on the sensitivities of structural responses and the residual error vectors between experimental and simulation models.

TS형 박강판 용접 구조물의 자동화설계를 위한 피로특성에 관한 연구

백승엽(Baek-Seung Yeb),배동호(Bae-Dong Ho) 한국생산제조학회 2012 한국생산제조학회지 Vol.21 No.2

Cold-rolled carbon steel sheets are commonly used in railroad car or commercial vehicles such as the automobile. These are mainly fabricated by spot welding which is a kind of electric resistance welding. But fatigue strength of spot welding joint is lower than that of base metal due to high stress concentration at nugget edge of the spot welded part. And fatigue strength of them is especially influenced by not only geometrical and mechanical factors but also welding conditions of the spot welded joint. So for fatigue design of gas welded joints such as TS-type joints, it is necessary to obtain design information on stress distribution at the weldment as well as fatigue strength of spot welded joints. And also, the influence of the geometrical parameters of spot welded joints on stress distribution and fatigue strength must be evaluated. And analysis approach for fatigue test using design of experiment are evaluated optimum factor in TS-type welded joint and geometrical parameters of materials. Using these results, that factors applied to fundamental information for automation of fatigue design.