The topic of my Diploma’s thesis is a fatigue analyzing and judgmenting of main frame casting cat bridge crane. Use the beam model and thin shell model for comparising. The thesis contains of both of computation model. The loading states results of computation model are attachmented of this thesis. This diploma’s thesis was created for Kralovopolska a.s. company.

GPS 單點定位或稱絕對定位，傳統上使用虛擬距離觀測量，容易受到 電離層延遲影響，導致定位精度較差。因此，本文的目的為構建即時的區 域性電離層模型，以便能夠即時減弱電離層延遲量，提高單頻GPS 單點定 位的精度。 構建電離層模型的方法有很多種，而運用類神經網路為可能方法之一， 但是， 國內較少人探討。本研究嘗詴使用倒傳遞類神經網路(Back-propagation Artificial Neural Network)，構建即時的區域電離層模型，藉由選擇適當的神經訓練函數及隱藏層神經元，利用過去收集的已知參考站的雙頻GPS 資料，計算電離層延遲量，訓練類神經網路，直到精度合乎要求；再以檢核站GPS 資料，檢驗類神經網路預測電離層延遲的功效。 採用的實驗資料為臺南市政府e-GPS 系統所提供六個測站，2008 年1 月3 日到1 月5 日的GPS 資料，計算測站與GPS 衛星連線中假想的電離層 薄殼交點—電離層穿透點(Ionosphere Pierce Point, IPP）之地理位置(緯度φ、經度λ)，及太陽黑子數(sunspot numbers)等當作輸入值，IPP 的垂直電離層延遲當作輸出值，測詴包含單日、兩日以及不同的資料型態(IPP 點、網格點)等情況訓練類神經網路，藉由相對應的驗證資料，檢驗類神經網路的功效，最後將類神經網路的預估成果與全球電離層改正模型、雙頻GPS 資料計算的電離層延遲相比較，並根據改正率與統計特性，評估類神經網 路構建出的區域性電離層模型的成效。 由實驗成果顯示，構建的即時區域性電離層模型的標準差可小於±3TECU，並可改正約80%的電離層延遲誤差，故以類神經網路可有效的構 建出區域性的電離層模型。 / The conventional single point positioning using GPS pseudo rangemeasurements, are vulnerable to ionospheric errors, leading to poor positioningaccuracy. Constructing a real-time ionospheric model is one of the methods that can reduce the ionospheric errors and improve the single point positioning accuracy. Although there are many methods to construct regional ionosphere model,using artificial neural network (ANN) to construct a real-time ionospheric model is less to be mentioned. This study used back-propagation artificial neural network to estimate a regional real-time ionospheric model by selecting the appropriate training functions and the number of hidden layers and its’ nodes. The neural network had to be ‘trained’ by the computed TECs from reference stations’ duel-frequency GPS data until the required accuracy was achieved. The experimental data are collected from 6 e-GPS stations of Tainan city government on January 3 to January 5, 2008. The input values for the ANN includ the geographical location of the ionosphere pierce point (IPP) and solar activity (sunspot number). The output value are those IPPs’ vertical total electron content (VTEC). Different times range and data types (IPPs’ or raster data) for the impact of the ANN are tested. And then compared to Klobuchar model and global ionopheric model, according to the correct rate and the ΔTEC statistic table decide the effectiveness of ANN. According to the test results, the regional ionopheric model constructed by ANN can corrected 80% of the ionospheric errors, the standard deviation of ΔTEC is less than ±3TECU.

電離層延遲為精密GPS定位及導航的主要誤差來源之一，為了減弱電離層延遲對GPS定位及導航的影響，可以利用雙頻GPS觀測量構建即時的區域電離層模型，以提供即時的電離層延遲誤差改正參數，修正因電離層延遲效應造成的定位及導航誤差。 本研究以台灣地區雙頻GPS觀測量，採用相位水準技術估算全電子含量（TEC）、修正的單站演算法估計各GPS衛星及接收儀之L1/L2差分延遲及以UNSW網格式演算法構建區域的電離層模型。並進而求得適合台灣南部地區網格式電離層模型之較佳網格大小及探討使用那些內政部衛星追蹤站的觀測資料，便可有效建立台灣地區的電離層模型。 / The ionospheric delay is one of the main sources of error in precise GPS positioning and navigation. The magnitude of the ionospheric delay is related to the Total Electron Content (TEC) along the radio wave path from a GPS satellite to the ground receiver. The TEC is a function of many variables, including long and short term changes in solar ionising flux, magnetic activity, season of the year, time of day, user location and viewing direction. A dual-frequency GPS receiver can eliminate (to the first order) the ionospheric delay through a linear combination of L1 and L2 observables. However, the majority of civilians use low-cost single-frequency GPS receivers that cannot use this option. Consequently, it is beneficial to estimate ionospheric delays over the region of interest, in real-time, in support of single-frequency GPS positioning and navigation applications. In order to improve real-time regional ionosphere modelling performance, a grid-based algorithm is proposed. Data from the southern Taiwan region GPS network were used to test the ionosphere modelling algorithms. From the test results described here, it is shown that the performance of real-time regional ionosphere modelling is improved significantly when the proposed algorithm is used.

L'objectif principal visé par cette thèse est de modéliser les poutres gonflables en textiles techniques orthotropes. Les approches statiques font l'objet de ce rapport. Avant d'aborder ce problème, nous avons été amenés à identifier tous les paramètres qui ont un effet direct sur les propriétés mécaniques effectives de ces composites. Ainsi, nous avons développé un modèle micro mécanique de prédiction de ces propriétés mécaniques. Le modèle proposé est basé sur l’analyse d'un volume élémentaire représentatif (VER) prenant en compte non seulement les propriétés mécaniques et la. fraction de volume de chaque phase dans le VER mais également leur géométrie et leur architecture. Chaque fil dans le VER a été modélisé comme un matériau isotrope transverse (contenant les fibres et la résine). La méthode dite d’assemblage de cylindres a été utilisée pour l’homogénéisation au niveau des fils. Une deuxième homogénéisation est ensuite réalisée. Elle prend en compte la fraction de volume de chaque constituant (fils de chaîne, fils de trame et résine non prise en compte dans les fils). Le modèle a été validé par des résultats expérimentaux existant dans la littérature. Une élude paramétrique a été menée afin d'étudier les effets des divers paramètres géométriques et mécaniques sur ces propriétés mécaniques. Dans l'analyse structurale, un modèle poutre gonflable 3D de Timoshenko en tissu orthotrope a été proposé. Il prend en compte les non-linéarités géométriques et l'effet de la force suiveuse générée par la pression de gonflage. Les équations d'équilibre non-linéaires dérivent du principe des travaux virtuels en configuration lagrangienne totale. Dans une première approche, une linéarisation a été faite autour de la configuration de référence précontrainte pour obtenir les équations adaptées aux problèmes linéaires. A titre d'exemple, le problème de flexion plane a été abordé. Quatre cas de conditions aux limites ont été traités et les résultats obtenus améliorent les modèles existants dans le cas de tissu isotrope. Les charges de plissage ont été également proposées dans chaque cas traité. Dans une deuxième approche, les équations non-linéaires ont été discrétisées par la méthode des éléments finis. Deux types de solutions ont été alors proposées : les solutions aux problèmes éléments finis linéaires obtenues par une linéarisation des équations discrétisées autour de la configuration de référence précontrainte et les solutions aux problèmes éléments finis non-linéaires réalisées en adoptant une méthode Quasi-Newton sous sa forme incrémentale. A titre d’exemple, la flexion d’une poutre encastrée-libre a été étudiée et les résultats améliorent les modèles théoriques. Le modèle éléments finis non-linéaire a été comparé favorablement à un modèle éléments finis coque mince 3D. Une étude paramétrique a été ensuite effectuée. Elle a porté sur l'influence des propriétés mécaniques et sur de la pression de gonflage sur la réponse de la poutre. Les solutions éléments finis linéaires se sont avérées proches des résultats théoriques linéarisés d'une part et les résultats du modèle éléments finis non-linéaire se sont avérés proches des résultats du modèle linéaire dans le cas des propriétés mécaniques élevées alors que le modèle éléments finis non-linéaire est indispensable pour modéliser ces poutres lorsque les propriétés mécaniques du tissu sont faibles / The main objective of this thesis was to model inflatable beams made frorn orthotropic woven fabric composites. The static aspects were investigated in this report. Before planning to develop these models, it was necessary to know all the parameters which have a direct effect on the effective mechanical properties these composites. Thus, a micro­ mechanical model was performed for predicting the effective mechanical properties. The proposed model was based on the analysis of the representative volume element (RVE). The model took into account not only the mechanical properties and volume fraction of each components in the RVE but also their geometry and architecture. Each yarn in the RVE was modelled as a transversely isotropic material (containing fibres and resin) using the concentric cylinders model (CCIVI). A second volumetric averaging which took into account the volume fraction of each constituent (warp yarn, weft yarn and resin), was performed. The model was validated favorably against experimental available data. A parametric study was conducted in order to investigate the effects of various geometrical and mechanical parameters on the elastic properties of these composites. ln the structural analysis, a 3D Timoshenko airbeam with a homogeneous orthotropic woven fabric (OWF) was addressed. The model took into account the geometrical nonlinearities and the inflation pressure follower force effect. The analytical equilibrium equations were performed using the total Lagrangian form of the virtual work principle. As these equations were nonlinear, in a first approach, a linearization was performed at the prestressed reference configuration to obtain the equations devoted to linearized problems. As example, the bending problem was investigated. Four cases of boundary conditions were treated and the deflections and rotations results improved the existing models in the case of isotropic fabric. The wrinkling load in every case was also proposed. In a second approach, the nonlinear equilibrium equations of the 3DTimoshenko airbeam were discretized by the finite element method. Two finite element solutions were then investigated : finite element solutions for linearized problems which were obtained by the means of the linearization around the prestressed reference configuration of the nonlinear equations and nonlinear finite element solutions which were performed by the use of an optimization algorithm based on the Qua.si-Newton method. As an example, the bending problem of a cantilever inflated beam under concentrated load was considered and the deflection results improve the theoretical models. As these beams are made from fabric, the beam models were validated through their comparison with a 3D thin-shell finite element model. The influence of the material effective properties and the inflation pressure on the beam response was also investigated through a parametric study. The finite element solutions for linearized problems were found to be close to the theoretical linearized results. On the other hand, the results for the nonlinear finite element model were shown to be close to the results for the linearized finite element model in the case of high mechanical properties and the non linear finite element model was used to improve the linearized model when the mechanical properties of the fabric are low