• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.374-381
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• 1995

In this paper, integration methods for stiff constrained mechanical systems are studied to analyze dynamic response of the stiff mechanical system efficiently. The stiff, non-stiff systems are identified by using eigenvalues of the Jacobian of the systems. To integrate both stiff system and non-stiff system efficiently a new switching method between the non-stiff differential equation solver and the stiff differential equation solver is presented.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.5
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• pp.683-690
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• 1985

본 논문에는 Euler매개변수를 회전좌표계로 사용하여 구속된 3차원 기계시스템의 역동학력 해 을 수행한 연구결과가 수록되었다. 해석을 위해 문제에 등장하는 비선형 Holonomic구속조건식 들과 운동방정식들을 Cartesian일반좌표계을 사용하여 표시하였으며, 일반좌표계를 구성하는 각 강체의 좌표계로는 변위를 나타내기 위한 3개의 좌표와 회전을 나타내기 위한 4개의 Euler매 개변수가 사용되었다. 구속조건식들과 미분방정식 형태의 운동방정식들을 결합하여 시스템 전 체의 운동방정식을 유도하기 위해 Lagrange승수 기법을 사용하였다. 각 강체의 주어진 시간에 서의 위치, 속도, 가속도는 기구학적 해석(kinematic analysis)을 통해 얻어지고, 이 자료들을 전 체운동방정식에 대입하여 Lagrnage승수의 값을 계산하여 6개의 자유도를 가진 로봇 기구를 원 하는대로 운전하는에 필요한 각 관절의 토오크를 계산하였으며, 계산결과가 정확하다는 사실이 입증되었다. 연구결과 Euler매개변수를 회전좌표로 사용할 경우 특이 경우(singular case)가 발 생하지 않으며, 이 방법은 역동력학 해석용 다목적 전산프로그램 개발에 광범위하게 응용될 수 있음이 밝혀졌다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.124-143
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• 1997

본 논문은 능동 구속층 감쇠(active constrained layer damping) 처리된 관의 동적 모델링과 정식화를 제시한다. 판의 운동방정식은 Hamilton정리를 이용하여 전개된 판, piezoelectric film 및 점탄성층의 운동방정식을 조합하므로서 유도된다. 이 운동방정식은 외부인가전압의 영향하에서 적층판의 해석적 모델을 제공할 뿐만이 아니라, 판 구조내에서 진동에너지를 감소시킬 수 있는 전단층의 효과에 대한 변위관계식을 나타낸다. 그리고 운동방정식에 대응하는 경계조건도 유도되었다. 또한 판과 능동구속층감쇠계의 동특성을 설명하기 위한 유한요소모델이 유도되었다. 이 모델의 타당성을 실온조건에서 실험적으로 입증하였다. 개발된 이론 및 실험적인 결과들은 판과 능동구속층 감쇠계가 구조진동의 감쇠를 위한 매우 유효한 수단으로 사용될 수 있음을 나타내었다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.4
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• pp.322-330
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• 1990

2상유동의 물리적 문제는 이상화된 계면형상, 경계 및 초기조건과 연속체공식화를 이용한 지배 및 구속관계에 의해 정립된다. 본 글에서는 2상유동모델의 공식화에 대한 근거와 응용의 제한 성등이 제시되었다. 각 2상유동모델들 사이에는 많은 차이점이 존재하고 이들은 모두 주어진 경우에 적절한 평균화 과정에 의해 유도되었다. 2상유동모델링의 가장 큰 어려움은 구속관계의 개발과 관련되어 있으며 실험적 결과와의 송환과정을 통하여 향상될 수 있을 것이다. 구속 조 건의 개발과 함께 2상유동모델링에 대한 연구는 미시적인 동적해석을 위한 다차원 2-유체모델과 총체적인 계의 거동해석을 위한 1차원 2-유체모델, 혹은 단일유체모델의 분야에서 계속 진행되 어야 할 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.10
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• pp.4733-4738
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• 2013

This paper proposes a method to obtain the dynamic equilibrium configuration of a constrained mechanical system by using multibody dynamic analysis. Dynamic equilibrium equations with independent coordinates are derived from the time-dependent constraint equations and dynamic equations of a multibody system. The Newton-Raphson method is used to find numerical solutions for nonlinear algebraic equations that are composed of the dynamic equilibrium and constraint equations. The proposed method is applied to obtain the dynamic equilibrium configuration of a speed governor, and the results are verified on the basis of the results from conventional dynamic analysis. Furthermore, vertical displacements at equilibrium configuration, which varied with the rotational velocity of the speed governor, are calculated, and design parameter analysis of the equilibrium configuration is presented.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.7
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• pp.1244-1254
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• 1992

This paper investigates the vibrational damping characteristics of laminated plates composed of elastic, viscoelastic and elastic layers by theoretical and experimental methods. Laminated plates are in cylindrical bending and visco-elastic adhesive layer is assumed as the visco-elastic spring which takes damping effect through both shear and normal deformations. Governing equations oof laminated plates are derived in the form of simultaneous first order differential equations, which account for the longitudinal displacements, rotary inertia and shear deformations of elastic base plate and elastic constraining plate. The numerical calculations of the equations are illustrated by the applications to the cantilever beam in transverse vibration. The results of the solutions agree well with the experimental measurements in general. The damping effects due to the shear and thickness deformations in the adhesives are analyzed and it is shown that for thicker adhesives, the damping effect due to thickness deformation becomes significant and for thinner adhesives, due to shear deformation.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.3
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• pp.248-256
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• 1988

극한해석은 이제까지 주로 소성구조물의 설계에 응용되어 왔다. 초기의 구조물들은 탄성에너지 이론에 의하여 설계되었고 모든 권위자들은 이를 당연하게 받아들였다. 그러나 Broek 교수와 같은 사람들의 노력에 의하여 극한설계의 타당성과 유용성이 입증되었고, 구조물의 건설에 많은 경비를 절약하게 되었다. 철탑과 같은 트러스 구조물이 그 대표적인 예로서 카나다의 수력발 전회사는 1910년 철탑을 평지에 세워놓고 모든 악조건을 부과하며 수년간 극한해석의 타당성을 실험하여 입증하였다. 트러스에 대한 극한해석 문제는 최소화 기법의 구속최소화 문제로 유도할 수 있고, 트러스문제는 소성가공의 해석에도 직접 응용할 수 있다. 왜냐하면, 예를 들어 평면변 형문제가 앞에서 보인바와 같이 똑같은 구속최소화 문제로 유도되었기 때문이다. 결론적으로, 트러스문제나, 평판문제나, 평면응력문제나, 평면변형문제가 극한해석에서는 모두 같은 문제로 간주될 수 있고 같은 공식과 같은 방법으로 풀 수 있는 것이다. 이를테면, 소성구조물에서의 한 계하중은 소성가공에서는 가공하중이 되며 모두 극한하중이 되는 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.223-235
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• 1993

VTR(Video Tape Recorder) has very complicated mechanisms composed of various cams, links, gears and so on. To satisfy kinematic requirements of VTR components, various geometric constraints between rigid bodies and a translational cam design program are developed. Mechanisms of VTR are divided into functional groups like a control part, a loading part and a tape guide part. Each group is modeled for kinematic and dynamic analysis. Finally, all groups are combined together for a complete VTR model and loads required for each function of VTR controls are studied. Detailed description of developed programs are presented and result are discussed.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.17 no.11
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• pp.165-175
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• 2000

In recent years, it becomes a very important issue to consider the mechanical systems such as high-speed vehicles and railway trains moving on elastic beam structures. In this paper, a general approach, which can predict the dynamic behavior of constrained mechanical system and elastic beam structure, is proposed. Also, various supporting conditions of a foundation support are considered for the elastic beam structures. The elastic structure is assumed to be a nonuniform and linear Bernoulli-Euler beam with proportional damping effect. Combined Differential-Algebraic Equations of motion are derived using multibody dynamics theory and Finite Element Method. The proposed equations of motion can be solved numerically using generalizd coordinate partitioning method and Predictor-Corrector algorithm, which is an implicit multi-step integration method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.7
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• pp.785-790
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• 2011

The goal of this study is to estimate the force acting on the knee joint in the human body by using the Hilltype muscle model based on a musculoskeletal model of the human lower extremity in the sagittal plane. For estimating the force applied, the human leg is modeled using multi-body modeling. This leg model comprises biarticular muscles acting on two joints of the upper and lower limbs, and the muscles include some of the major muscles such as the hamstring. In order to analyze the uncertainty of the applied forces acting on the knee joint, statistical distributions of human body, leg part, parameters are required and to obtain the parameter's statistical characteristic of the part sample survey method is employed. Finally, by using the sensitivity information of the parameters, the force acting on the knee joint can be estimated.