• Title/Summary/Keyword: 구조 동역학 모델

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Conformational and Conductance Fluctuations in Single-Molecule Junctions: A Multiscale Computational Study

  • Kim, Hu-Seong;Kim, Yong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.389-389
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    • 2010
  • 우리 연구그룹에서는 분자 소자에서의 소자 구조와 전도도 간의 상관관계를 알아보기 위해서 분자동역학 전산모사와 전자밀도범함수이론 계산 및 전하수송성 계산을 자동으로 수행할 수 있는 소프트웨어를 개발하고 이를 적용해 다양한 나노소자를 연구하고 있다. 본 발표에서는 hexanedithiolate 단일 분자가 Au(111) 전극 사이에서 다양한 S-Au 접점 구조를 가지고 구성된 소자 모델에서 열적 진동이 소자 전도도에 끼치는 효과를 통계적으로 분석하여 단분자 소자 실험에서 제기된 여러 개의 conductance peak의 측정에 대한 논란에 대해 이론적인 규명을 시도할 것이다.

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Articulated Body Editing System (다관절체 오브젝트 편집시스템)

  • 최혜욱
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.23-32
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    • 1997
  • 사실감 있는 모델의 생성과 동작제어 기술은 컴퓨터 그래픽스와 가상 현실감 등의 다양한 응용 분야에서 이용되고 있다. 컴퓨터 애니메이션에 동작 제어의 대상이 되는 물체는 다관절체(articulated body)이며, 이 다관절체를 뼈대(link)와 관절(joint) 그리고 이를 둘러싸고 있는 피부로 모델링하고, 운동학(Kinematics), 동역학(Dynamics)를 적용하여 동작을 생성한다. 본 논문은 컴퓨터 애니메이션에서 사용할 수 있는 3차원 다관절체의 생성과 애니메이션을 위한 다관절체 오브젝트 편집 시스템에 관한 것이다. 다관절체를 관리하기 위한 다관절체의 데이터 구조를 설계하고, 사용자 인터페이스를 추가하여 대화식으로 다관절체의 골격을 정의한다. 정의된 다관절체의 골격과 물체의 모양을 나타내는 기하 데이터를 접합하여 애니메이션에 적합한 물체를 모델링하기 위한 스킨-스켈레턴 알고리즘을 제안한다. 모델링된 물체의 관절을 조작하여 키프레임 애니메이션으로 동작을 제어한다. SGI 워크스테이션에서 Open Inventor와 X/Motif를 이용하여 C++ 언어로 구현하였으며, 인체 모델을 대상으로 실험하였다.

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Flexible Body Dynamics Analysis of Agricultural Tractor Using 4-Post Road Simulator (4-Post Road Simulator 를 이용한 농용 트랙터의 유연 다물체 동역학 해석)

  • Park, Ji Soo;Lee, Kang Wook;Cho, Chong Youn;Yoon, Ji Won;Shin, Jai Yoon
    • Transactions of the KSME C: Technology and Education
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    • v.3 no.2
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    • pp.83-88
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    • 2015
  • Agricultural tractors are utilized on rough road such as rice paddy field. Therefore, static and dynamic load should be considered when simulating structural analysis with finite element analysis (FEA). But it consumes a lot of time and effort to measure dynamic load because of difficulty and complexity in modeling various field working load conditions and kinematics of machinery. In this paper, to reduce the efforts, 4-post road simulator is developed for agricultural tractor like modeling commercial vehicle. In proving ground test in our facility, I measured acceleration of front/rare axle and strain of body frame to validate input loads. The acceleration is used for defining input loads. And strain is validated with dynamics analysis including mode superposition method. As a result, I was able to calculate 4-post input road profiles, which represent similar proving ground profile with good reliability.

Analysis and Experiment on Dynamic Characteristics for Deployable Composite Reflector Antenna (전개형 복합재료 반사판 안테나의 동특성 분석 및 시험)

  • Chae, Seungho;Roh, Jin-Ho;Lee, Soo-Yong;Jung, Hwa-Young;Lee, Jae-Eun;Park, Sung-Woo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.5
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    • pp.94-101
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    • 2019
  • The dynamic characteristics of the composite reflector panels are numerically and experimentally investigated. A dynamics model of the panel is analytically developed based on a deployment mechanism of the antenna. The deployment is passively activated using elastic energy of a spring with two rotational degrees of freedom. Using the flexible multi-body dynamic analysis ADAMS, dynamic behavior of the panels such as velocities, deformations, as well as reaction forces during the deployment, are investigated in the gravity and zero-gravity cases. The reflector panel is manufactured using carbon fiber reinforced plastics (CFRPs) and its deployment characteristics are experimentally observed using a zero-gravity deployment test. The impact response and vibration problems that occur during deployment of the antenna panel have been identified and reliably deployed using dampers.

Transonic Flutter Characteristics of the AGARD 445.6 Wing Considering DES Turbulent Model and Different Angle-of-Attacks (DES 난류모델 및 받음각 변화를 고려한 AGARD 445.6 날개의 천음속 플러터 응답 특성)

  • Kim, Yo-Han;Kim, Dong-Hyun
    • Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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    • v.18 no.1
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    • pp.27-32
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    • 2010
  • In this study, transonic flutter response characteristics have been studied for the AGARD 445.6 wing considering various turbulent models and several angle of attacks. The developed fluid-structure coupled analysis system is applied for flutter computations combining computational structural dynamics(CSD), finite element method(FEM) and computational fluid dynamics(CFD) in the time domain. The flutter boundaries of AGARD 445.6 wing are verified using developed computational system. For the nonlinear unsteady aerodynamics in high transonic flow region, DES turbulent model using the structured grid system have been applied for the wing model. Characteristics of flutter responses have been investigated for various angle of attack conditions. Also, it is typically shown that the current computation approach can yield realistic and practical results for aircraft design and test engineers.

Introduction of Numerical Analysis Method for Calculation of Diffusion Property in Interlayer Water of Expansible Clay Mineral (팽창성 점토광물 내 층간수의 확산특성분석을 위한 수치해석학적 방법)

  • Choi, Jung-Hae;Chae, Byung-Gon;Chon, Chul-Min
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.211-220
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    • 2012
  • The numerical modeling and simulation have been used increasingly as tools for examining and interpreting the bulk structure and properties of materials. The use of molecular dynamics (MD) simulations to model the structure of materials is now both widespread and reasonably well understood. In this research, we introduced the numerical method to calculate the physico-chemical properties such as a diffusion coefficient and a viscosity of clay mineral. In this research, a series of MD calculations were performed for clay mineral and clay-water systems, appropriate to a saturated deep geological setting. Then, by using homogenization analysis (HA), the diffusion coefficients are calculated for conditions of the spatial distribution of the water viscosity associated with some configuration of clay minerals. This result of numerical analysis is quite similar to the previous experimental results. It means that the introduced numerical method is very useful to calculate the physico-chemical properties of clay minerals under various environmental conditions.

Induced Charge Distribution Using Accelerated Uzawa Method (가속 Uzawa 방법을 이용한 유도전하계산법)

  • Kim, Jae-Hyun;Jo, Gwanghyun;Ha, Youn Doh
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.34 no.4
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    • pp.191-197
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    • 2021
  • To calculate the induced charge of atoms in molecular dynamics, linear equations for the induced charges need to be solved. As induced charges are determined at each time step, the process involves considerable computational costs. Hence, an efficient method for calculating the induced charge distribution is required when analyzing large systems. This paper introduces the Uzawa method for solving saddle point problems, which occur in linear systems, for the solution of the Lagrange equation with constraints. We apply the accelerated Uzawa algorithm, which reduces computational costs noticeably using the Schur complement and preconditioned conjugate gradient methods, in order to overcome the drawback of the Uzawa parameter, which affects the convergence speed, and increase the efficiency of the matrix operation. Numerical models of molecular dynamics in which two gold nanoparticles are placed under external electric fields reveal that the proposed method provides improved results in terms of both convergence and efficiency. The computational cost was reduced by approximately 1/10 compared to that for the Gaussian elimination method, and fast convergence of the conjugate gradient, as compared to the basic Uzawa method, was verified.

Design of Control System for Organic Flight Array based on Back-stepping Controller (Backstepping 기법을 이용한 유기적 비행 어레이의 제어시스템 설계)

  • Oh, Bokyoung;Jeong, Junho;Kim, Seungkeun;Suk, Jinyoung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.9
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    • pp.711-723
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    • 2017
  • This paper proposes a flight control system for an organic flight array(OFA) which has a new configuration to consist of multi modularized ducted-fan unmanned aerial vehicles (UAVs). The OFA is able to apply to various missions such as indoor reconnaissance, communication relay, and radar jamming by using capability of hover flight. The OFA has a distinguished advantage due to reconfigurable structure to assemble or separate with respect to its missions or operational conditions. A dynamic modelling of the OFA is derived based on equations of motion of the single ducted-fan modules. In order to apply nonlinear control method, an affine system of attitude dynamics is derived. Moreover, the control system is composed of a back-stepping controller for attitude control and a PID controller for position control. Then the performance of the proposed controller is verified via a numerical simulation under wind disturbance.

A study on a Bicycle drive Control (자전거 주행제어에 관한 연구)

  • Kim, Jun-Su;Yi, Jun-Hui;Kim, Gwan-Hyung;Lee, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.609-610
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    • 2011
  • 최근 친환경 생활이 강조되는 오늘날, 자전거(bicycle) 이용자 수가 급격히 늘어나고 있다. 때문에 2륜 자전거의 무인화 및 다양한 기구학적 재해석과 구조학적 재해석을 시도하고 있으며 공학적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 복잡한 2륜 자전거의 복잡한 동역학 방정식을 분석한 결과 인버터 팬들럼 모델과 유사한 점을 수학적 전개를 통하여 알 수 있었다. 이렇게 근사화된 방정식 모델을 바탕으로 비선형 제어 알고리즘을 통하여 비선형 제어기를 설계하여 2륜 자전거의 주행 안정성에 대한 진행속도와 조향각(steering angle) 제어에 대한 상관관계에 대한 연구를 시뮬레이션을 통하여 결과를 분석하고자 한다. 이러한 분석을 통한 2륜 자전거의 자세제어를 통하여 기타 로봇의 자세제어 및 다양한 시스템에 적용 가능성을 제시하고자 한다.

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방파제케슨에 사용하는 신형식 푸팅구조의 역학적 특성과 구조해석

  • 한국어항협회
    • 어항어장
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    • s.2
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    • pp.86-127
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    • 1988
  • 버트리스 푸팅 케슨(Buttress footing caisson) 및 상형 푸팅 케슨의 역학특성을 해명하고 구조설계법을 검토할 목적으로 재하실험을 실시했다. 재하실험에는 배근의 제약등을 고려해서 실구조물의 1/4정도의 대형모형공시체를 사용해서 푸팅부를 중심으로 해석하기위해 푸팅에 선분포하중을 재하했다. 유한요소법에 따른 선형구조해석을 실시하여 변위, 단면력과 한계상황설계법에서의 산정식에서 얻어진 단면내력과를 비교하여 동설계법의 케슨구조물에 대한 적용성에 관하여 고찰했다. 이 보고로써 얻어진 주요한 결론은 아래와 같다. (1) 재하실험에 의하면 버트리스 푸팅공시체의 파괴형식은 버트리스부의 철근에 연한 부착할열파괴였다. 또 상형푸팅공시체에서는 푸팅부의 내면전단파괴였다. 양구조물을 설계할 때는 종래의 면외력만의 검토뿐아니라 면내력도 적절히 평가할 필요가 있다. (2) 양공시체 함께 푸팅 케슨본체와의 접합부 및 푸팅과 상자옆쪽의 벽과의 접합부에 변형이 일어나 종래의 판구조설계에서 가정하고 있는 판주변의 고정조건이 만족되지 않았다. 따라서 케슨구조물의 구조해석에서 구조전체계를 취급할 필요가 있고 부재단위에서는 단면력을 과대 또는 과소로 산정할 우려가 있다. (3) 철근강복시정도까지는 구조전체계를 모델화한 유한요소법에 의한 선형구조해석결과와 실험결과가 잘 일치했다. (4) 한계상태설계법에서의 굽음내력, 전단내력 및 구열폭의 산정식은 실험결과와 비교해서 어느쪽이나 안전측의 치를 부여했다.

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