• Title/Summary/Keyword: 과도 동역학

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An Efficient Solution for Multibody Dynamics Composed of Flexible Beams (유연한 보로 구성된 다물체 동역학의 효율적인 해법)

  • 이기수;금영탁
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.12
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    • pp.2298-2305
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    • 1992
  • To obtain the convenient solution of the multibody dynamic systems composed of flexible beams, linear finite element technique is adopted and the nodal coordinates are interpolated in the global inertia frame. Mass matrix becomes an extremely simple constant matrix and the force vector also becomes extremely simple because Coriolis acceleration and centrifugal force are not required. And the elastic force is also simply computed from the moving frame attached to the material. To solve the global differential algebraic euation. an ODE technique is adopted after Lagrange multiplier is computed by the accelerated iterative technique, and the time demanding procedures such as Newton-Raphson iterations and decomposition of the big matrix are not required. The accuracy of the present solution is checked by a well-known example problem.

Performance Analysis and Pitch Control of Dual-Rotor Wind Turbine Generator System (Dual-Rotor 풍력 발전 시스템 성능 해석 및 피치 제어에 관한 연구)

  • Cho, Yun-Mo;No, Tae-Soo;Jung, Sung-Nam;Kim, Ji-Yon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.7
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    • pp.40-50
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    • 2005
  • In this paper, preliminary results for performance prediction of a dual-rotor wind turbine generator system are presented. Blade element and momentum theories are used to model the aerodynamic forces and moments acting on the rotor blades, and multi-body dynamics approach is used to integrate the major components to represent the overall system. Not only the steady-state performance but the transient response characteristics are analyzed. Pitch control strategy to control the rotor speed and the generator output is proposed and its performance is verified through the nonlinear simulation.

Elongation Behavior of Polymeric Materials for Membrane Applications Using Molecular Dynamics (분자동역학을 이용한 분리막용 소재로 사용되는 고분자 소재의 신장거동 연구)

  • Kang, Hoseong;Park, Chi Hoon
    • Membrane Journal
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    • v.32 no.1
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    • pp.57-65
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    • 2022
  • Recently, computer simulation research has been rapidly increasing due to the development of computer and software technology. In particular, various computational simulation results related to polymers, which were previously limited by problems of the number of atoms and model size, are being published. In this study, a study was conducted to analyze the mechanical properties, one of the important properties for using a polymer material as a membrane, using molecular dynamics (MD) simulation. To this end, polyethylene (PE) and polystyrene (PS), which are commercial polymer materials with widely reported related properties, were selected as polymer models and the tensile properties of each polymer were compared through the difference in main chain length. Through the density, radius of gyration, and scattering analysis, it was found that the model produced in this study was in good agreement with the mechanical property trends obtained in the actual experiment. It is expected to enable the prediction of mechanical properties of various polymer materials for membrane fabrication.

Multi-scale Analysis of Thin film Considering Surface Effects (표면효과를 고려한 박막구조의 멀티스케일 해석)

  • Cho, Maeng-Hyo;Choi, Jin-Bok;Jung, Kwang-Sub
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.287-292
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    • 2007
  • In general, the response of bulk material is independent of its size when it comes to considering classical elasticity theory. Because the surface to bulk ratio of the large solids is very small, the influence of surface can be negligible. But the surface effect plays important role as the surface to bulk ratio becomes larger, that is, the contribution of the surface effect must be considered in nano-size elements such as thin film or beam structure. Molecular dynamics computation has been a conventional way to analyze these ultra-thin structures but this method is limited to simulate on the order of $10^6{\sim}10^9$ atoms for a few nanoseconds, and besides, very time consuming. Analysis of structures in submicro to micro range(thin-film, wire etc.) is difficult with classical molecular dynamics due to the restriction of computing resources and time. Therefore, in this paper, the continuum-based method is considered to simulate the overall physical and mechanical properties of the structures in nano-scale, especially, for the thin-film.

DYNAMIC MODEL DEVELOPMENT FOR INTERPLANETARY NAVIGATION (행성탐사 항행해 결정을 위한 동역학 모델 개발)

  • Park, Eun-Seo;Song, Young-Joo;Yoo, Sung-Moon;Park, Sang-Young;Choi, Kyu-Hong;Yoon, Jae-Cheol;Yim, Jo-Ryeong;Choi, Joon-Min;Kim, Byung-Kyo
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.22 no.4
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    • pp.463-472
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    • 2005
  • In this paper, the dynamic model development for interplanetary navigation has been discussed. The Cowell method for special perturbation theories was employed to develop an interplanetary trajectory propagator including the perturbations due to geopotential, the Earth's dynamic polar motion, the gravity of the Sun, the Moon and the other planets in the solar system, the relativistic effect of the Sun, solar radiation pressure, and atmospheric drag. The equations of motion in dynamic model were numerically integrated using Adams-Cowell 11th order predictor-corrector method. To compare the influences of each perturbation, trajectory propagation was performed using initial transfer orbit elements of the Mars Express mission launched in 2003, because it can be the criterion to choose proper perturbation models for navigation upon required accuracy. To investigate the performance of dynamic model developed, it was tested whether the spacecraft can reach the Mars. The interplanetary navigation tool developed in this study demonstrated the spacecraft entering the Mars SOI(Sphere of Influence) and its velocity .elative to the Mars was less than the escape velocity of the Mars, hence, the spacecraft can arrive at the target planet. The obtained results were also verified by using the AGI Satellite Tool Kit. It is concluded that the developed program is suitable for supporting interplanetary spacecraft mission for a future Korean Mars mission.

질화붕소 나노피포드 기반 나노분자 메모리 시스템

  • Lee Jun-Ha;Lee Hoong-Joo;Kwon Oh-Keun;Byun Ki-Ryang;Kang Jeong-won
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2005.09a
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    • pp.31-34
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    • 2005
  • 분자 위치제어 메모리 시스템에 대하여 고전적인 분자동역학을 이용하여 결합에너지 및 다양한 외부전압의 형태에 따른 셔틀 풀러렌 동작에 관하여 연구하였다. 단일 나노피포드 형(single-nanopeapod type)은 질화붕소 나노튜브(boron-nitride nano tube) 속에 세 개의 엔도풀러렌(endo-fullerene)과 양쪽 끝에 구리 전극이 채워져 있는 구조를 갖고 있는 구조를 갖고 있다. 결론적으로, 분자동역학 시뮬레이션 결과로부터 이 나노메모리 시스템은 비휘발성임을 알 수 있었다. 안정적인 bit 변화를 위해서는 단일 나노피포드 형은 0.1 eV/$\AA$ 외부전압이 필요로 함을 알 수 있었다.

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Modeling of Stabilizer for Vehicle Dynamic Analysis (차량동역학 해석에서 스태필라이저의 모델링)

  • Cho, Byoung-Kwan;Song, Sung-Jae
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.10
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    • pp.30-35
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    • 1996
  • Tires, bushings and stabilizers are the most difficult elements in vehicle modeling for dynamic analyses. Many studies were performed for tire modeling and the primitive data of bushing elements can be obtained from the suspension designer, but there are few things for stabilizer. This paper presents simulation results for the 3 kinds of stabilizer model with the multi-body dynamic analysis program ADAMS. Each simulation result was compared with the vehicle test result, and the stabilizer model was proposed to analyze the vehicle behaviors precisely.

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Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학

  • Lee, Ju-Hyeong;Choe, Jin-Cheol;Lee, Hong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.340-341
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    • 2013
  • 양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.

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Development of Numerical Analysis Technology on Dynamic Characteristics of Trip Units in MCCBs (배선용차단기 트립부의 동특성 해석기술 개발)

  • Kang, Jong-Sung;Baek, Byung-San;Kwak, Chul-Hee
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1290-1291
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    • 2011
  • 본 연구에서는 배선용차단기의 트립부 동작 신뢰성 향상과 트립부의 구조 최적화를 위하여 트립부 동작 특성을 정량적으로 예측할 수 있는 자계-동역학 연성해석기술을 연구하였다. 먼저 전류와 트립부 가동자 변위에 따라 가동자에 유기되는 전자기력을 예측할 수 있는 수식을 도출하였으며, 전자기력 수식과 가동자의 회전운동방정식을 시간에 따라 과도해석하여 가동자의 변위와 동작전류, 트립하중을 정량적으로 예측할 수 있는 트립부 동특성 해석기술을 개발하였다. 그리고 개발된 해석기술을 검증하기 위하여 양산 배선용차단기를 이용하여 트립실험을 실시하였으며 동작전류의 실험값과 해석값이 비교적 일치함을 확인하였다. 또한 본 연구에서는 개발된 해석기술의 활용성을 제고하기 위하여 윈도우즈 환경의 트립부 동특성 해석 프로그램을 개발하였으며, 이를 활용하여 트립부 설계변수별 동작 특성을 분석하였다.

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