• 제목/요약/키워드: 동적 접촉력

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최적 러그 배치를 위한 골리앗 크레인의 와이어 로프와 선체 블록간의 동적 접촉력 계산 (Calculation of the Dynamic Contact Force between a Shipbuilding Block and Wire Ropes of a Goliath Crane for the Optimal Lug Arrangement)

  • 구남국;노명일;차주환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.375-380
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    • 2012
  • 본 연구에서는 선체 블록의 운반 작업 중 발생하는 동적 하중 및 골리앗 크레인의 와이어 로프(wire rope)와 선체 블록간의 동적 접촉력을 고려한 최적 러그 배치 시스템을 설계하고, 다물체계 동역학 커널과 외력 계산 커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 recursive formulation을 이용하여 운동 방정식을 구성하였고, 외력 계산 커널은 비선형 유체 정역학적 힘, 선형 유체 동역학적 힘, 풍력, 계류력을 계산할 수 있다. 개발된 커널의 효용성을 검증하기 위해, 이를 이용하여 와이어 로프와 블록간의 간섭과 이때 작용하는 동적 접촉력을 계산하였고, 마지막으로 계산 결과를 반영하여 러그가 부착된 블록에 대한 구조 해석을 수행하였다.

선체 블록 러그 최적 배치를 위한 골리앗 크레인의 와이어로프와 블록 간의 동적 접촉력 계산 (Calculation of the Dynamic Contact Force between Shipbuilding Block and Wire Rope of a Goliath Crane for Optimal Lug Arrangement)

  • 구남국;조아라;차주환;이규열
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.714-717
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    • 2011
  • 본 논문에서는 선체 블록의 운반 작업 중 발생하는 동적 하중 및 골리앗 크레인의 와이어로프와 선체블록 간의 동적 접촉력을 고려한 최적 러그 배치 시스템을 설계하고, 다물체계 동역학 커널과 외력 계산커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 recursive formulation을 이용하여 운동 방정식을 구성하고, 외력 계산 커널은 비선형 유체정역학적 힘, 선형 유체동역학적 힘, 풍력, 계류력을 계산할 수 있다. 이를 이용해 블록에 작용하는 와이어로프와 블록 간의 간섭과 동적 접촉력을 계산하고, 그 결과를 이용하여 러그가 부착된 블록의 구조 해석을 수행하였다.

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동적 접촉력 측정을 통한 차세대 고속열차의 집전성능 분석 (Analysis of the Current Collection Quality for Next Generation High-Speed Trains with Measurements of the Dynamic Contact Force)

  • 오혁근;지형민;김영국;김석원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.157-164
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    • 2014
  • 판토그래프와 전차선간의 접촉력 특성은 차량에 대한 안정적 전원공급 특성인 집전성능을 평가하는 중요한 지표이다.본 연구에서는 HEMU-430x판토그래프의 동적 접촉력 특성을 속도에 따라 분석하였다. 그 결과 판토그래프의 접촉력 표준편차가 속도에 따라 증가함을 확인하였고, 주파수 분석을 통하여 전차선의 경간이 접촉력에 매우 큰 영향을 미치는 인자임을 확인하였다. 또한 400km/h 이상의 속도에서 안정적인 집전특성을 확보하려면 판토그래프와 가선간의 접촉력 표준편차가 작아져야 한다. 이를 위하여 전차선 장력증가, 판토그래프 집전판 경량화 등의 방안을 적용하였으며, 이에 대한 접촉력 측면에서의 효과를 정량적으로 분석하였다. 또한 개활지와 터널에서의 접촉력 특성의 차이에 대하여서도 주파수 분석을 통해서 분석하였다.

OHC형 캠-밸브 기구의 최적 캠 형상설계 및 실험적 검증 (Optimum Cam Profile Design and Experimental Verification on an OHC Type Cam-valve System)

  • 김성훈;김원경;박윤식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2049-2058
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    • 1992
  • 본 연구에서는 OHC형 캠-밸브 기구의 6자유도 집중 질량계 모델을 기본으로 하고, 밸브변위와 선회종동자(oscillating-follower or finger-follower)의 동적 스트 레인을 측정하여 모델의 타당성을 검증하고, 또 최적화 기법을 도입하여 밸브 개폐시 기, 밸브변위 그리고 최소 접촉력 등을 구속조건으로 주고 캠과 종동자 사이의 최대 접촉력을 최소화 시키도록 최적 캠 형상을 설계하였다. 그리고 설계된 캠을 정밀 가 공하여 최적화 설계의 타당성 및 접촉력을 실험을 통하여 검증하였다.

고속열차 팬터그래프 동특성 측정 및 동역학 해석을 통한 최적 전차선 장력 예측 (Prediction of Optimal Catenary Tension by Dynamic Characteristic Measurement and Dynamic Analysis of Pantograph in High-Speed Train)

  • 오혁근;유근준;박태원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.350-356
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    • 2018
  • 팬터그래프(Pantograph)와 전차선간의 동적 상호작용인 접촉력(contact force)은 차량에 대한 안정적 전원공급 특성인 집전성능을 평가하는 중요한 지표이다. 본 연구에서는 동력분산형 고속열차 시험차량인 HEMU-430X(High-speed Electric Multiple Unit - 430km/h eXperiment) 차량의 팬터그래프 동적 접촉력 특성을 전차선 장력에 따라 분석하였고, 이를 팬터그래프-전차선 동적 상호작용 모델을 이용한 해석결과와 비교하였다. 시험결과와 해석결과를 비교한 결과, 주요 동적접촉력 특성인 평균접촉력 및 접촉력 표준편차가 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한 해석모델을 이용하여 전차선 장력과 접촉력과의 상관관계를 차량 운행속도에 따라 제시하였으며, 이를 이용하여 각 운영속도별 최적 전차선 장력을 제시하였고 이를 국제규격과 비교하였다. 그 결과 해석을 통해 도출된 결과와 국제 규격에서 권장하는 전차선 장력이 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

윤축-레일 접촉메카니즘을 고려한 열차-교량 동적상호작용 해석 (Dynamic Interaction Analysis of Train-bridge Considering Rail-wheel Contact Mechanism)

  • 민동주;곽종원;김문영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.363-373
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    • 2015
  • 본 논문은 휠-레일 사이의 접촉메카니즘을 이용하여 휠과 레일 사이의 분리를 허용하고, 횡 방향으로의 플랜지 접촉을 허용하는 비선형 동적 상호작용 해석법을 제시하는데 그 목적이 있다. 먼저 휠-레일 사이의 상호작용력을 압축스프링으로 이상화한 스프링 모델과 휠-레일 사이가 항상 접촉하고 있다는 가정하에 적용되는 non-jump모델에 대해 간략히 소개한 후 접촉메카니즘을 이용한 비선형 접촉모델에 대해 기술한다. 위 3가지 모델에 대한 수치해석 결과를 비교하기 위하여, 단순보 위를 지나가는 KTX열차에 대해 휠-레일 사이의 상호작용력을 각각 적용하여 동적 응답을 비교 분석하였다. 또한 특정 조건하에 플랜지 접촉을 강제 발생시켜 횡방향 응답의 변화를 살펴보았다.

이동하중을 받는 일정장력이 작용하는 가선계의 동적해석 (Dynamic Analysis of Catenary System Subjected to Moving Load)

  • 이규호;조용현;정진태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권1호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 일정 장력을 받고 있는 가선계 모델에 대한 동적 접촉에 의한 파동 전파와 반사에 대한 연구를 연구하였다. 장력을 고려하기 위하여 새롭게 정의된 3 차원 빔 모델을 정의하였으며 이를 이산화하여 유한요소모델을 수립하였다. 또한 동적 접촉 해석을 위하여 라그랑지 승수법을 이용한 접촉 해석 모델을 정의하여 가선계와 질점하중간의 접촉해석을 수행하였다. 이동하중의 속도를 증가시키면서 발생하는 접촉력의 변화를 관찰하여 파동의 전파와 반사에 대한 수치적인 해를 구하였으며, 이를 이론적인 해와 비교하여 해석모델의 검증을 수행하였다.

횡방향 충격을 받는 적층복합보의 손상에너지에 관한 연구 (Impact Damage Energy of Laminated Beams Subjected to Transverse Impact)

  • 박근철;김남식;김문생
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.723-734
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    • 1991
  • 본 연구에서는 투사체의 충격으로 인해 복합재에 발생하는 손상을 해석하기 위해 우선 이와 관련이 있는 손상에너지를 구할 수 있도록 동적 유한요소 프로그램을 개발하는데 있으며, 이렇게 구한 결과들을 Husman의 실험결과와 비교함으로써 본 논문 의 유한요소 프로그램이 적층복합보에 충격으로 인하여 전달되는 총에너지와 손상에너 지를 구하는데 타당한 것인가를 검토하고 이 프로그램을 이용하여 다음과 같은 것들을 해석하였다.

실차시험을 통한 팬터그래프 커버가 고속열차의 집전성능에 미치는 영향에 대한 분석 (Analysis of Effect of Pantograph Cover on the Current Collection Quality of High Speed Train using Real Train Experiment)

  • 오혁근;김석원;조용현;곽민호;권삼영
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.409-416
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    • 2016
  • 팬터그래프와 전차선간의 접촉력 특성은 열차의 집전성능을 나타내는 중요한 특성으로서 국제규격에 따른 엄격한 관리가 필요한 항목이다. 최근에는 소음저감 커버가 고속열차의 팬터그래프 주위에 설치가 되고 있으나 팬터그래프 커버에 의한 접촉력 특성에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 차세대고속열차(HEMU-430X)를 이용하여 팬터그래프 커버가 팬터그래프의 집전성능에 미치는 영향을 동적 접촉력 측정을 통하여 분석하였다. 그 결과 팬터그래프 커버가 부착이 되면 300km/h 주행 시 평균접촉력이 약 50N 낮아짐을 확인하였다. 또한 정적압상력을 제외한 순수한 팬터그래프 커버 유무에 의한 평균접촉력의 차이는 300km/h에서 최대 110N까지 측정되었다. 한편 팬터그래프 커버에 의하여 접촉력 표준편차가 약 3~5N 변화하는 것도 확인하였다.

엉덩관절의 근력, 감각과 경직이 만성 뇌졸중 환자의 균형에 미치는 영향 (The Effect of Muscular strength, Sensation, and Spasticity of the Hip Joint on Balance in Chronic Stroke Patients)

  • 최유임;박은영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.4008-4014
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    • 2011
  • 이 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 임상척도를 이용하여 엉덩관절의 근력, 감각과 경직이 균형능력에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시되었다. 32명의 뇌졸중 환자를 대상으로 도수근력검사를 사용하여 환측 다리의 가벼운 접촉감각과 엉덩관절굽힘근, 폄근, 모음근, 그리고 벌림근의 근력을 측정하였고, 수정 Ashworth 척도를 이용하여 넙다리근의 경직을 측정하였으며, 기능적 균형 척도를 이용하여 정적 및 동적균형능력을 측정하였다. 수집된 자료는 다중회귀분석을 이용하여 분석하였다. 연구결과 정적균형에 유의한 영향을 미치는 요인은 엉덩관절벌림근력, 넙다리 경직, 가벼운 접촉감각인 것으로 나타났으며(p<0.05), 설명력은 80.5%인 것으로 나타났다. 동적균형능력에 영향을 미치는 요인으로는 엉덩관절벌림근력과 가벼운 접촉감각인 것으로 나타났으며(p<0.05), 설명력은 77.9%인 것으로 나타났다. 엉덩관절벌림근력과 가벼운 접촉감각은 정적균형과 동적균형 모두에 영향을 미치는 것으로 나타나, 앞으로 균형에 대한 검사와 중재 프로그램 제공 시 엉덩관절벌림근력과 가벼운 접촉감각 요인을 고려하는 것이 필요할 것으로 여겨진다.