• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.591-595
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• 1995

진동구조물의 해석 또는 설계변경 등을 위해서는 구조물의 강체특성(질량, 질량중심위치, 관성모멘트, 관성적, 주축방향)을 정확히 추정할 필요가 있다. 본 연구에서는 Direct System Identification Method를 애용하여 진동 시험으로부터 얻어진 잡음이 혼입된 데이터로 부터 특성행렬(질량행렬, 감쇄행렬, 강성행렬의총칭)을 직접 규명하는 반복계산에 의한 노이즈에 강인한 방법의 개발과 가상중심점을 이용하지 않고 실험으로 부터 얻어지는 병진성분 데이터를 직접 이용하여 강체특성을 추정하는 방법을 개발한다. 마운트 지지된 평판모델에 대한 실험적 응용과 시뮬레이션에 의한 soild 모델 응용으로 본 연구의방법의 타당성을 검증한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.6
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• pp.396-401
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• 2019

A virtual rigid is modeled as the parallel structure of a virtual spring and a virtual damper. The reflective force from the virtual model is designed to be as large as possible to improve the realism of the virtual environment while maintaining the stable interaction. So, it is important to analyze the stability boundary of the virtual spring and damper. In the previous researches, the stability boundary is analyzed based on the zero-order-hold (ZOH) method, but it is analyzed based on the first-order-hold (FOH) method and the virtual damper in the paper. The boundary value of the stable virtual damper is inverse proportional to the sampling time and the maximum value of stable virtual stiffness is inverse proportional to the square of the sampling time. And the maximum value in the FOH method is increased to 110% of the value in the ZOH method. If the virtual damper is smaller than about 50% of the boundary value of the virtual damper in the FOH method, the stable virtual stiffness in the FOH method is several times larger than that in the ZOH method.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.12 no.2
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• pp.323-328
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• 2009

Natural Phenomena are simulated to make computer users feel verisimilitude and be immersed in games or virtual reality. The important factor in simulating fluid such as water or sea using 3D rendering technology in games or virtual reality is real-time interaction and reality. There are many difficulties in simulating fluid models because it is controlled by many equations of each specific situation and many parameter values. In addition, it needs a lot of time in processing physically-based simulation. In this paper, I suggest simplified fluid-surface model in order to represent interaction between rigid body and fluid, and it can make faster simulation by improved processing. Also, I show movement of fluid surface which is come from collision of rigid body caused by reaction of fluid in representing interaction between rigid body and fluid surface. This natural fluid-surface model suggested in this paper is represented realistically in real-time using fluid dynamics veri similarly. And the fluid-surface model will be applicable in games or animation by realizing it for PC environment to interact with this.

• Journal of the Korean Professional Engineers Association
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• v.20 no.3
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• pp.5-14
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• 1987

연속체의 해석에 있어서, 특별한 경우를 제외하고는, 구조물의 개략적인 거동을 파악해야 될 경우가 종종 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해서 강체요소법(Rigid Element Method)이라 불리우는 새로운 해석법이 개발되었다. 강체요소법은 원래 평정연구실에서 벽식프리캐스트 철근콘크리트 구조물의 탄소성해석을 하기 위해서 개발된 해석법에 착안하여, 내수벽과 같은 연속체에 적용함으로서 시작된 수치해석법이다. 그 후 저자들은 도통쉘, 구형쉘 혹은 이들이 조합된 쉘구조물에 적용할 수 있도록 개발 확장하였다. 강체요소법의 기본개념은 연속체의 분해된 각 요소를 강체(rigid body)라고 가정하고, 각 요소들은 요소의 강성으로 치환된 가상스프링으로 서로 연결되어 있다고 가정하여, 이 가상스프링의 거동을 평가함으로서 전체구조물의 거동을 파악하는 해석법이다. 이때 요소의 주변에 취해진 스프링은 해석을 단순화하기 위해서 축력, 면내전단력 및 면외전단력만을 전달한다고 가정하고, 요소의 강체변위(자유도)는 요소내의 임의의 한 점에서 취하며, 이 점에서의 강체변위(rigid displacements)는 요소의 주변에 취해진 스프링을 통하여 다른 요소로 전달된다. 상기와 같은 강체요소법의 개념을 연속체의 탄성 및 탄소성해석에 적용하면, 해석적 개념이 단순할 뿐만 아니라 구조물 전체의 자유도수를 대폭 줄여 컴퓨터 계산시간을 절약할 수 있는 잇점이 있고, 거시적인 모델(macroscopic modeling)과 미시적인 모델 (microscopic modeling)의 중간적인 성격을 가지기 때문에 구조물의 파괴상황에 대해서도 그 개략을 파악할 수 있다. 본 논문에서는 강체요소법을 보다 일반화된 해석법으로 개발, 확장하기 위해서 종전에 단층스프링시스템(single-layer spring system)으로 해석이 어려웠던 문제점들을 보완한 복층프링시스템(double-layer spring system)을 사용함으로서 휨, 비틀림의 효과를 파악할 수 있는 이론적 개념을 적용한 새로운 구요소, 원통요소 및 평면요소를 개발하고, 이러한 강체요소들의 적합매트릭스의 유도 및 해석저긴 방법을 정식화하였다. 또 휨, 비틀림 및 전단력의 효과를 고려한 사각형원통요소 및 능형원 통요소를 이용하여 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석할 수 있는 프로그램을 개발하고, 이 프로그램으로 캔틸레버로된 연속형철근콘크리트 원통쉘의 탄성 및 탄소성해석에 적용하여 구조물의 거동에 관한 수치해석의 결과, 즉 내력의 분포, 균열의 진전, 파괴의 상황 및 변형의 상태 등을 파악해 보았다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.2
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• pp.649-654
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• 2019

Stable haptic interaction with virtual environments is essential not only for the safety of the user but also for improving the immersion of the user. If the coefficient of a virtual spring is increased, the system becomes unstable. Therefore, the coefficient of the virtual spring is limited. The haptic system with the high-frequency zero-order-hold (HF-ZOH) is proposed to enhance the stability margin of a virtual spring. In this paper, the relationship among the sampling period of HF-ZOH, the coefficient of the physical damper, and the maximum stable margin of the virtual spring is analyzed. The lager the coefficient of the physical damper is, the shorter the sampling period of the HF-ZOH is, the larger the stable region of the virtual spring becomes. If the ratio N is larger than 40, the stable region of the proposed method is about three times to eight times that of the previous method, according to the coefficient of the physical damper. Hence the method enables to improve the user's realism in virtual environments.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.15 no.1
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• pp.171-178
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• 2014

This paper presents dynamic modelling of a virtual object in augmented reality environments when external forces are applied to the object in real-time fashion. In order to simulate a natural behavior of the object we employ the theory of Newtonian physics to construct motion equation of the object according to the varying external forces applied to the AR object. In dynamic modelling process, the physical interaction is taken placed between the augmented object and the physical object such as a haptic input device and the external forces are transferred to the object. The intrinsic properties of the augmented object are either rigid or elastically deformable (non-rigid) model. In case of the rigid object, the dynamic motion of the object is simulated when the augmented object is collided with by the haptic stick by considering linear momentum or angular momentum. In the case of the non-rigid object, the physics-based simulation approach is adopted since the elastically deformable models respond in a natural way to the external or internal forces and constraints. Depending on the characteristics of force caused by a user through a haptic interface and model's intrinsic properties, the virtual elastic object in AR is deformed naturally. In the simulation, we exploit standard mass-spring damper differential equation so called Newton's second law of motion to model deformable objects. From the experiments, we can successfully visualize the behavior of a virtual objects in AR based on the theorem of physics when the haptic device interact with the rigid or non-rigid virtual object.

• Journal of Institute of Convergence Technology
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• v.6 no.2
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• pp.15-20
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• 2016

This paper presents the effects of a virtual mass on the stability boundary of a virtual spring in the haptic system. A haptic system consists of a haptic device, a sampler, a virtual rigid body and zero-order-hold. The virtual rigid body is modeled as a virtual spring and a virtual mass. According to the virtual mass and the sampling time, the stability boundary of the virtual spring is analyzed through the simulation. As the virtual mass increases, the value of the virtual spring to guarantee the stability gradually increases and then decreases after reaching the maximum value. These simulation results show that the addition of the virtual mass enables to expand the stability boundary of the virtual spring.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.300-305
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• 1994

차실 음향 공동의 특성을 유한요소법에 의해 해석하고자 할 때, 과거에는 차실 음향공동과 트렁크 음향공동과의 상호연성을 고려하지 않고, 두 공동의 경계면을 강체 경계조건으로 생각하여 해석 대상 모델을 차실 음향 공동만으로 국한시켰다. 이러한 해석 방법을 통해서는, 차실과 트렁크 공동이 완전히 밀폐되어 있지 않고 단지 뒷좌석에 의해 두 공동이 구별되어지는 차종에 대해서는 실험과 근접하는 유한요소해석 결과를 얻을 수 없다. 그러므로 차실 공동과 트렁크 공동의 경계면을 가상의 탄성벽 경계조건으로 생각하여 그 탄성벽을 통한 두 공동의 상호 연성을 고려하는 유한요소 모델을 구현하여야 한다. 실제로 트렁크가 차실에 미치는 연성효과를 고려하여 유한요소해석을 수행할 경우 차실의 고유진동수와 고유모드에 미치는 영향이 상당히 큰 것을 확인할 수 있었다. 이하 본 내용에서는 차실과 트렁크 공동, 그 사이의 탄성벽을 이론적으로 해석 가능한 1차원으로 모델링하여 실험 결과와 근접하는 3차원 유한요소 모델링 기법을 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.5
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• pp.437-446
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• 2017

An integrated flight simulation program for multicopter drones is presented. The program includes rigid body dynamics, propeller thrust, battery energy, control, and air. Using this program, users can monitor and analyze the states of drones along flight trajectories. As a programming language, Modelica has been chosen, that specializes in simulation program development. Modelica enables users to develop simulation programs efficiently due to acausal and object oriented properties. For missions including horizontal and vertical maneuvers, many dynamical states of drones have been analyzed with simulation results.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.7 no.1
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• pp.108-115
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• 1995

An efficient model for the dynamic analysis of caisson breakwaters under impulsive wave loadings is presented. The caisson structure is. regarded as a rigid body, and the rubble mound foundation is idealized as virtual added masses, springs, and dampers using the elastic half-space theory. The frequency-dependent hydrodynamic added mass and damping coefficients are considered by using the time memory functions and added mass at infinite frequency. To simulate the permanent sliding phenomenon of the caisson, the horizontal spring is modeled as a nonlinear spring with plastic behaviors. Comparisons with experimental results show that the present model gives fairly good results. Sensitivity analysis is performed for the relevant parameters affecting the dynamic responses of a caisson breakwater. Numerical experiments are also carried out to investigate the applicability to the prediction of permanent sliding distance and critical weight of the caisson.