• Title/Summary/Keyword: 비선형성

Search Result 5,066, Processing Time 0.256 seconds

정규모드 동역학을 활용한 비선형 진동

  • 박철희
    • Journal of KSNVE
    • /
    • v.7 no.1
    • /
    • pp.6-12
    • /
    • 1997
  • 물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.

  • PDF

(벡터) 부울 함수의 비선형성에 관한 연구

  • 정하봉
    • Review of KIISC
    • /
    • v.4 no.1
    • /
    • pp.88-95
    • /
    • 1994
  • 본 논문에서는 벡터 부울함수의 비선형성의 척도인 선형 함수군까지의 거리에 대해 알아본다. 특히 S-Box의 내부 함수로 이용될 수 있는 출력의 균등 분포성을 만족하는 벡터 부울함수의 선형함수군까지의 거리의 하계를 유도한다. 더불어 EDS에서의 S-Box내부함수의 비선형도를 산출하고 보다 비선형도가 높은, 즉 선형 함수군까지으 거리가 더 먼 새로운 S-Box의 존재를 밝힌다.

  • PDF

Feasibility Study on Diagnosis of Material Damage Using Bulk Wave Mixing Technique (체적파 혼합기법을 이용한 재료 손상 진단 적용 가능성 연구)

  • Choi, Jeongseok;Cho, Younho
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.36 no.1
    • /
    • pp.53-59
    • /
    • 2016
  • Ultrasonic nonlinear evaluation is generally utilized for detection of not only defects but also microdamage such as corrosion and plastic deformation. Nonlinearity is determined by the amplitude ratio of primary wave second harmonic wave, and the results of its comparison are used for evaluation. Owing to the experimental features, the experimental nonlinearity result contains system nonlinearity and material nonlinearity. System nonlinearity is that which is unwanted by the user; hence, it acts as an error and interrupts analysis. In this study, a bulk wave mixing technique is implemented in order to minimize the system nonlinearity and obtain the reliable analysis results. The biggest advantage of this technique is that experimental nonlinearity contains less system nonlinearity than that for the conventional nonlinear ultrasonic technique. Theoretical and experimental verifications are performed in this study. By comparing the results of the bulk wave mixing technique with those of the conventional technique, the strengths, weaknesses, and application validity of the bulk wave mixing technique are determined.

A Study on the Acoustic Non-linearity Due to Micro-Crack (미세 크랙에 의한 음향 비선형성의 발생에 대한 연구)

  • 강석환
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
    • /
    • /
    • pp.115-118
    • /
    • 1998
  • 본 연구에서는 매우 작은 틈새를 갖는 미세 크랙을 초음파가 투과할 때, 크랙 면의 부분 접촉의 의한 새로운 음향 비선형성의 발생 구조를 제안하고 그 정당성을 검증하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여, 초음파가 미세 크랙을 투과할 때 부분 접촉 효과에 의해 나타나게 되는 파형을 반파 모델로 모델링하고 이를 통해 고주파 조화 성분(Harmonics)이 발생하는 원인을 제시하였으며 틈새의 크기와 음향 비선형성의 크기와의 상관 관계를 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다. 이를 통해 미세 틈새와 음향 비선형성과의 상관 관계를 밝히고 틈새의 크기가 증가해 감에 따라 음향 비선형성이 증가함을 확인할 수 있었다.

  • PDF

Nonlinear Effects of a Soft Soil Layer on the Horizontal Seismic Responses of Buildings (건물의 수평방향 내진거동에 미치는 연약지반의 비선형 영향)

  • 김용석
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
    • /
    • v.5 no.2
    • /
    • pp.23-31
    • /
    • 2001
  • 지반 위에 세워진 구조물의 지진응답해석시 지반-구조물 상호작용 영향은 지반으 선형특성을 고려하여 간주되었는데 최근 연구결과에 의하면 구조물 지진해석에서 연약지반의 비선형 특성이 중요한 요소로서 인식되었다. 하지만 지반-구조물계의 복잡한 비선형 특성 때문에 내진설계 기준에서 비선형 지반특성을 고려하기에는 아직도 어려움이 많다. 이 논문에서는 UBC 지반종류 $S_{D}$ 지반 위에 놓인 중규모의 얕은 온통기초와 묻힌 온통기초위에 세워진 건물에 대한 단자유도계 선형 지진해석을 연약지반의 비선형성을 고려하여 최대가속도가 0.17g 과 0.36g 인 Taft E-W 및 El Centro N-S 지진기록을 사용하여 수행하였다. 비선형 지진해석을 결과를 선형해석 결과와 비교하였을 때, 비선형 응답스펙트럼의 최대가속도가 지반의 비선형성 때문에 상당히 줄어드는 것으로 나타나 지반의 비선형성을 고려한 더효율적인 내진설계의 가능성을 보여준다.

  • PDF

Nonlinear Dynamic Analysis of Deep Water Riser by the Utilization on the Kinematic Constraint Condition (운동학적 제약조건을 이용한 심해저 라이저의 비선형 동적해석)

  • 홍남식
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.12 no.3
    • /
    • pp.495-508
    • /
    • 1999
  • 변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.

  • PDF

회귀분성에서의 3차원 편잔차그림

  • 강명욱;이정아
    • The Korean Journal of Applied Statistics
    • /
    • v.13 no.1
    • /
    • pp.133-143
    • /
    • 2000
  • 비선형성이 존재하는 두 개의 설명변수가 모형에 선형으로 포함되는 경우 두 설명변수가 연관성이 약하면 각각의 변수에 대한 2차원 편잔차 그림이 비선형성의 존재와 형태를 잘 나타낸다. 그러나 두 변수가 연관성이 강하면 3차원 편잔차 그림이 필요하며 2차원 편잔차 그림으로는 알아낼 수 없는 비선형성에 대한 탐지가 가능하다.

  • PDF

Improved Distribution of Seismic Forces for Evaluation of Nonlinear Seismic Response of Building Structures (건축구조물의 비선형 지진응답 평가를 위한 개선된 지진하중 분배방법)

  • 이동근;최원호;안지희
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
    • /
    • v.5 no.2
    • /
    • pp.33-47
    • /
    • 2001
  • 성능에 기초한 내진설계에서는 구조물이 보유하고 있는 능력을 효과적으로 파악하기 위해서 비선형 정적 해석이 적용되고 있다. 그러나 비선형 정적해석은 고차모드에 대한 효과를 고려하지 못함으로써 고층구조물이나 비정형 구조물과 같은 경우에는 정확한 비선형 지진응답의 산정과 내진성능을 평가하는데 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 건축구조물의 선형 및 비선형 지진응답 평가를 위하여 응답 스펙트럼해석을 통하여 얻어지는 층전단력으로부터 층하중을 산정하는 유사동적해석법이 적용되었다. 제안된 방법을 비선형 정적 해석에 적용하여 구조물의 비선형 자동응답을 비선형 시간이력해석의 결과와 비교하였다. 기존의 층분포하중에 의한 비선형 지진응답과 비교하였으며, 제안된 방법에 의한 지진 응답이 구조물의 비선형 거동특성을 가장 정확하게 표현하였다. 그러므로 본 연구에서 제안된 방법을 사용하여 비선형 정적 해석을 수행한다면 비교적 명확한 건축물의 비선형 거동특성과 내진성능을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

  • PDF

Detection of nonlinearities in speech signal using bicoherence and tricoherence (Bicoherence와 tricoherence를 이용한 음성신호의 비선형성 검출)

  • 김영인;임성빈
    • Proceedings of the IEEK Conference
    • /
    • /
    • pp.595-598
    • /
    • 1998
  • 본 논문의 목적은 한국어 모음의 음성 신호에 대하여 2차 및 3차 비선형서의 존재에 대한 정량적인 분석을 수행함에 있다. 음성 신호의 비선형성을 분석하기 위하여 표본화한 음성 신호에 대하여 bicoherence 및 tricoherence를 측정하였다. 실험 결과에 의하면 한국어 모음의 음성 신호의 발생과정에 상당히 강한 2차 및 3차 비선형성이 존재함을 알수 있었다. 특히 음성신호의 3차 비선형성에 대한 연구는 처음 수행되는 것으로 음성 신호 분석에 있어서 매우 중요한 결과로 사료된다.

  • PDF

Horizontal Elastic Response of a Structure to Bedrock Earthquake with the Nonlinear Soil Layer (비선형 지반을 고려한 암반지진에 의한 구조물의 수평방향 탄성거동)

  • 김용석
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
    • /
    • /
    • pp.83-92
    • /
    • 2002
  • 지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사 선형 반복해석 법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 El Centro 지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하고, 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.

  • PDF