• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.10 no.6
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• pp.23-42
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• 1991

본 논문은 시스템 운동학적 자유보다도 많은 수의 input을 사용하여 비선형 구속조건을 갖는 메 카니즘의 정역학적 평형을 유지시키는 경우와 같이 일반 로봇 시스템의 협력 작업시 일어나는 antagonistic stiffness를 연구하였다. 이러한 antagonistic 상황은 coordinations of multiple manipulators, multi-fingered end-efector, walking machine, 그리고 인간의 움직임등을 포함하는 많은 로봇 시스템의 작동시에 일어난다. Antagonism으로 야기되는 stiffness는 이러한 시스템의 특성을 파악하는 좋은 척도 가 될 수 있다. Antagonistic stiffness의 개념은 시스템을 구성하는 강체들의 상대 변위의 함수로 얻어 지기 때문에 바강체들이 변형하는 특성을 나타내는 structural stiffness와는 구별된다. 따라서 이 개념은 여유입력들에 의해 얻어지는 시스템의 effective stiffness로 해석될 수 있고, 일반 로봇 mechanism의 개 경로 안정도의 척도로 이용될 수 있으며 목적에 따라서 stiffness의 제어가 가능한 비선형 spring을 만 드는 데에도 응용이 가능하다. 본 논문에서는 antagonism이 일어나는 몇가지 상황에서의 stiffness 특성 과 개경로 안정성 조건등을 해석적, 기하학적 관점에서 다루었다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2016.05a
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• pp.19-22
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• 2016

본 연구는 박각시 나방 유연날개의 준정상 공력 모델링을 위한 공력측정실험을 진행하였다. 두 개의 서보모터로 이루어진 동역학적 로봇 모델은 3톤 수조 내부에서 날갯짓 운동을 구현하였고, 6축 센서가 날개 모델의 뿌리에 장착되어 공력 측정을 시행하였다. 날개 모델은 다른 두께의 폴리카보네이트 평판으로 제작되었고, 3mm 두께의 강체날개와 0.8mm 두께의 유연날개로 구성되었다. 공력측정은 각 날개 모델별 받음각을 -5도에서 95도까지 5도씩 변경하여 진행하였고, 이를 바탕으로 준정상 공력 모델링을 시도하였다. 날개 두께별 준정상 공력 모델링을 통해 특정 두께를 가진 유연날개는 강체날개보다 높은 공력효율을 가짐을 알 수 있었고, 날개 유연도 역시 준정상 가정을 기반으로 모델링 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.270-275
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• 1995

본 논문에서는 3자유도를 갖는 2차원 강체날개의 플러터 속도를 향상시키는 축차 제어기를 설계하는 기법을 연구하였다. 먼저 2차원 강체날개의 운동방정식을 유도하고 플러터 해석을 수행하였다. 다음 수동계의 플러터 속도를 향상시키는 능동제어기를 설계한 후 제어기의 차수를 축차하는 기법을 적용하여 저차의 능동제어기를 구성하였다. 제어기 축차기법으로는 BACR을 사용하였으며 전차 제어기의 상태변수를 약 80%정도 줄일 수 있다. 축차된 제어기를 사용한 능동시스템과 전차 제어기를 사용한 능동시스템의 제어효과의 차이는 무시 할 수 있을 정도로 매우 작다. 따라서, BACR을 사용하여 얻은 축차된 제어기를 사용하면 상당한 계산량 감소효과와 실시간 단축효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 동일한 돌풍입력에 대한 각각의 능동 시스템의 시간응답도 매우 양호한 결과를 얻을 수 있었으며, 전차 제어기를 사용한 능동시스템의 돌풍응답과 축차된 제어기를 사용한 능동시스템의 돌풍 응답 사이의 차이도 매우 작게 나타났다. 그러므로, 항공기 날개의 능동 플러터억제에는 BACR을 이용하여 설계한 축차된 제어기가 플러터 능동제어에 매우 유용하다고 할 수 있다. 그러나 BACR을 사용하기 위해서는 요구되는 정확도와 계산량에 대한 상호 절충과정이 반드시 필요하다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.93-104
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• 2000

적충되어 있는 다중 블록 시스템은 역사적 건물이나 문화재등에 자주 사용되고 있다. 이러한 구조시스템은 지진에 매우 취약하고, 특히 세장한 구조물인 경우에는 낮은 수준의 지반가속도에 대해서도 전도가 일어날 수 있다. 지진으로부터 이러한 구조물을 보호할 수 있는 방법중의 하나로써 지진격기받침의 사용을 들 수 있으나, 아직 격리받침이 설치되어 있는 다중블록의 거동에 대해서는 잘 알려지지 않는 실정이다. 이 논문에서는 각각 P-F 시스템, FPS, LRB 시스템이 설치되어 있을때의 세장한 강체 블록의 동적거동에 대해 살펴보았다. P-F 시스템과 FPS에서의 마찰모델은 Coulomb의 마찰법칙을 이용하였도, 상부구조물은 붙음(stick)모드와 록킹(rocking) 모드만이 존재하도록 가정하였다. 충격은 개별요소법(distinct element method, DEM)을 이용해 기술하였고, 조화입력운동에 대한 응답을 조사하였다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.23 no.1
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• pp.39-48
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• 2017

We present penetration depth (PD) computation algorithms using explicit Minkowski sum construction ($PD_e$) and implicit Minkowski sum construction ($PD_i$). Minkowski sum construction is the most time consuming part in fast PD computation. In order to address this issue, we find a candidate solution using a centroid difference and motion coherence. Then, $PD_e$ constructs or updates partial Minkowski sum around the candidate solution. In contrast, $PD_i$ constructs only a tangent plane to the Minkowski sums iteratively. In practice, our algorithms can compute PD for complicated models consisting of thousands of triangles in a few milli-seconds. We also discuss the benefits of using different construction of Minkowski sums in the context of PD.

• 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 the Society of Naval Architects of Korea
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• v.28 no.1
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• pp.60-68
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• 1991

The updated Lagrangian Finite Element Method is introduced to analyse rigid body-fluid impact problem which is characterized by incompressible Navier-Stokes equations and impact-contact conditions between free surface and rigid body. For the convenience of numerical computation, velocity fields are splinted into vicous and pressure parts, and then the governing equations and boundary conditions are decomposed in accordance with the decomposition. However, Viscous stresses acting an the solid boundaries are neglected on the assumption that very small velocity gradients may occur during extremely small time interval of the impact. Four coded quadrilateral elements are used to discretize the space domain and the fully explicit time-marching algorithm is employed with a reasonably small time step. At the beginning of each time step, contact velocity of the rigid body is computed from the momentum balance between the body and the fluid. The velocity field is then computed to satisfy the discretized equations of motions and incompressibility and contact constraints as well as an exact free surface boundary condition. At the end of each time step, the fluid domain is updated from the velocity field. In the present time stepping numerical analysis, behaviour of the free surface near the body can be observed without any difficulty which is very important in the water impact problem. The applicability of the algorithm is illustrated by a wedge type falling body problem. The numerical solutions for time-varying pressure distributions and impact loadings acting ion the surface are obtained.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.4 no.2
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• pp.48-58
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• 1990

본 논문은 해양구조물 중 특히 자켓이 부선에 설치되어 운송되는 시스템에 대한 개선된 해상 운송 해석에 대한 고찰이다. 해석 방법의 개선은 파력에 의해 발생되는 부선 운동에 따른 관성력의 추계적 처리에 기본을 두어 얻어지고 있다. 이 방법은 소위 말하는 강체 부선 방법과 연체 부선 방법의 중간적이라고 할 수 있으며, 두가지 방법의 단점을 보완하였다. 전형적인 자켓-부선 시스템에 대하여 유한요소법을 이용하여 모델링한 후 본 해석 방법을 적용하여 해상운송 해석을 수행하였으며, 자켓-부선간 반력을 구하여 기존의 방법과 비교 검토하였다. 본 방법은 현실적이고 효과적임이 증명되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.23-34
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• 1998

A dynamic fluid-structure-soil interaction analysis method is developed to investigate the effects of translational and/or rocking motions on the seismic response of flexible rectangular liquid storage tanks founded on the deformable ground. The governing equation for the dynamics of 3-D rectangular tanks subjected to the translational and/or rocking motion is abtained by applying Rayleigh-Ritz method. The dynamic stiffness matrices of a rigid rectangular foundation resting on the surface of a stratum overlaid bedrock are calculated by hyperelement method. The seismic responses of 3-D flexible tank model founded on the deformable ground is calculated by combining the governing equation for the fluid-tank system with the dynamic stiffness matrix of th rigid surface foundation.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.7 no.2
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• pp.156-162
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• 1995

A numerical method for a 2-D oil boom model considering the flexibility of skirt has been developed The neater is assumed rigid and the skirt is tensioned membrane having a point mass at its end The fluid motion is potential. The kinematic condition which demands the continuity of the displacement is imposed at the joint between the floater and the skirt. The dynamic condition for the point mass is imposed at the bottom end of the skirt. The numerical method is based on the Green's function method in the frame of linear potential theory. It finds it's solution simultaneously from the total system of three equations, integral equation, the equation of motion of the floater and the equilibrium equation of the deformation of the skirt. Integral equation is derived by applying the Green's theorem to radiation potential and Green's function. Proper descretization of those three equations leads to the system of a linear algebraic equation. Due to the flexibility of skirt the motion of floater can be diminished in some range of wave frequency and furthermore the mechanism of resonance of the oil boom can be changed. The motion responses of various oil booms have been compared varying the length of the skirt and the point mass. The numerical method has been validated indirectly from the good correspondence between the motion responses of the flexible skirt model and the rigid skirt model in low frequency limit.