• Title/Summary/Keyword: 모달 해석

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Robustness of Independent Modal Space Control for Parameter and Modal Filter Errors (파라메터오차 및 모달필터오차에 대한 독립모달공간 제어기법의 강인성 해석)

  • Hwang, Jai-Hyuk;Kim, Joon-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.11
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    • pp.3549-3559
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    • 1996
  • In this study, the effect of parameter and modal filter errors on the vibration control characteristics of flexible structures is analyzed for IMSC ( Independent Modal Space Control). If the control force is designed on the basis of the mathematical model with the parameter and modal filter errors, the closed-loop performance of the vibration control system will be degraded depending on the magnitude of the errors. An asymptotic stability condition of the system with parameter and modal filter errors has more significant effect on the stability condition of the system with parameter and modal filter errors has been drived using Lyapunov approach. It has been found that modal filter error has more significant effect on the stability of closed-loop system than parameter error does. The extent of the response deviation of the closed-loop system is also derived and evaluated using operator thchniques.

Modeling of Beam Structures from Modal Parameters (모달 파라미터를 이용한 보 구조물의 모델링)

  • Hwang, Woo-Seok
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.519-522
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    • 2006
  • Accurate modeling of a dynamic system from experimental data is the bases for the model updating or heath monitoring of the system. Modal analysis or modal test is a routine process to get the modal parameters of a dynamic system. The modal parameters include the natural frequencies, damping ratios and mode shapes. This paper presents a new method that can derive the equations of motion for a dynamic system from the modal parameters obtained by the modal analysis or modal test. The present method based on the relation between the eigenvalues and eigenvectors of the state space equation derives the mass, damping and stiffness matrices of the system. The modeling of a cantilevered beam from modal parameters is an example to prove the efficiency and accuracy of the present method. Using the lateral displacements only, not the rotations, gives limited information for the system. The numerical verification up to now gives reasonable results and the verification with the test data is scheduled.

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Real-Time Simulation of Free-Floating Deformable Objects (자유롭게 움직이는 탄성체의 실시간 시뮬레이션)

  • Choi, Min-Gyu;Hong, Hyun-Min;Ko, Hyeong-Seok
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.39-44
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    • 2006
  • 컴퓨터 그래픽스 분야에서 변형체 애니메이션은 매우 중요한 기법으로 그 응용 범위가 매우 넓다. 본 논문에서는 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡이 발생하지 않으며, 변형체의 어느 한 부위가 고정되어 있지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 동적 탄성 변형을 실시간에 시뮬레이션 하는 기법을 제안한다. Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법은 실시간에 부피의 왜곡이 없는 동적 탄성 변형을 생성할 수 있지만 탄성체의 어느 한 부위가 고정 되어 있어야 하며, Hauser 등 [9]이 제안한 임펄스 기반의 충돌 반응을 고려한 선형 모달 해석법은 안정적인 시뮬레이션 결과를 주지만 큰 변형에 있어서 부피 왜곡이 있다. 본 논문에서는 Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법을 임펄스 기반의 충돌 반응을 포함하도록 확장하여 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡을 방지하며 또한 자유롭게 움직이는 탄성체의 충돌 반응을 안정적으로 시뮬레이션 할 수 있게 한다.

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Haptic and Sound Grid for Enhanced Positioning in 3-D Virtual Environment (햅틱 / 사운드 그리드를 이용한 3차원 가상 환경 내의 위치 정보 인식 향상)

  • Kim, Seung-Chan;Yang, Tae-Heon;Kwon, Dong-Soo
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2007.02a
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    • pp.447-454
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    • 2007
  • 본 논문에서는 사용자의 가상환경 내의 위치 정보에 대한 감각을 향상시키는 방법론으로서 햅틱 피드백(haptic feedback)과 사운드 피드백(sound feedback)의 모달리티를 활용한 그리드(grid)를 제안한다. 제안된 그리드는 사용자의 3차원 공간 내의 움직임(explorative procedure)에 추가적인 비 시각적인(non-visual) 위치정보 피드백을 부여하는데 그 목적을 두고 있다. 햅틱 모달리티를 활용한 3차원 그리드는 SensAble사의 PHANTOM(R) Omni$^{TM}$ 를 활용하여 설계되었으며, 사운드 모달리티를 활용한 경우 저주파 배경음의 주파수 특성(frequency characteristics of sound source)을 사용자 손의 공간 좌표값에 근거하여 재생 시의 표본 추출 비율(sampling rate)를 연속적으로 바꾸는 방식으로 설계되었다. 이러한 공간 그리드는 두 모달리티 각각의 독립적인 제시 및 동시 제시/제거를 통해 평가되었으며, 동시 제시의 경우 두 모달리티간의 어긋남(cross-modal asynchrony)이 없도록 설계되어 사용자의 공간 작업 시 모달리티간의 조화 (manipulating congruency)를 확보할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 얻어진 결과는 그것의 통계적 유의미성을 분석하기 위해 다원변량분석과 사후검증(Turkey. HSD)을 거쳐 해석이 되었다. 공간 내 특정 좌표 선택을 기준으로 하는 그리드의 사용자 평과 결과, 3차원 내의 움직임에 대해 햅틱 및 사운드 피드백의 비 시각적 피드백은 사용자의 공간 작업의 오차를 줄여 주고 있음이 확인되었다. 특히 시각적인 정보만으로 확인하기 어려운 Z축 상의 움직임은 그리드의 도움으로 그 오차정도가 50% 이상 줄어 드는 것으로 확인되었다(F=19.82, p<0.01). 이러한 시각적 정보를 보존하는 햅틱, 사운드 피드백 방식을 HCI의 중요한 요소인 사용성과 유용성과 연관시켜 MMHCI(multimodal human-computer interaction) 방법론으로의 적용 가능성을 검토해 본다.

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Structural Integrity Evaluation of Nuclear Seismic Category IIA 2" Globe Valve for Seismic Loads (지진하중을 받는 원자력 내진등급 2A 글로브 밸브의 구조 건전성 평가)

  • Chung, Chul-Sup
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1500-1505
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    • 2008
  • To evaluate the structural integrity of the nuclear seismic category IIA bellows seal 2" globe valve under the seismic service conditions the seismic analysis was performed in accordance with ASME, section III, ND-3500, 1989 edition. The finite element computer program, ANSYS, Version 10.0, is used to perform both a mode frequency analysis and an equivalent static seismic analysis of the valve assembly. The mode frequency analysis results show the fundamental natural frequency is greater than 33 Hz and does not exist in seismic range, thus justifying the use of the static analysis. The stresses resulted from various loadings and their combinations are within the allowable limits specified in the above mentioned ASME code. The results of the seismic evaluation fully satisfied the structural acceptance criteria of the ASME code. Accordingly the structural integrity on the globe valve was proved.

The Evaluation of the Structural Integrity of Bellows Globe Valve for Nuclear Power (원자력 발전소용 벨로우즈 글로브 밸브에 대한 구조 건전성 평가)

  • Chung, Chul-Sup
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.6
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    • pp.1034-1039
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    • 2006
  • The purpose of this paper is to evaluate the structural integrity of the Class 1500 Bellows Seal 3 inch globe valve classified as seismic category IIA. The finite element analysis program, ANSYS, Version 10.0, is used to perform both a modal frequency analysis and an equivalent static stress analysis of the subject valve modeling. The modal frequency analysis results show the fundamental natural frequency is greater than 33 Hz. Therefore the equivalent static stress analysis is performed using the seismic acceleration values. The stresses resulted from various loadings and their combinations are evaluated based on the structural acceptance criteria of the ASME Code. The stresses in the glove valve due to the seismic loadings are within the allowable limits. It is concluded that the globe valve structure is maintaining the structural integrity fur the seismic loading conditions.

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Modal Analysis of Automotive Body Model using Mode Synthesis Method (모드합성법을 사용한 차체모델의 모달해석)

  • 장경진;지태한;박영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.34-39
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    • 1995
  • 최근 승용차의 급격한 수요증가와 더불어 차량의 승차감 개선에 많은 관심이 집중되면서, 저진동 저소음 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일부로서, 수치해석법 및 진동실험에 의하여 복잡한 전체 구조물을 해석할 경우, 계산기의 기억용량, 계산시간, 비용이 많이 들게 되고, 한번 해석을 행한 구조물을 부분적으로 변경할지라도 전체의 계산을 다시 수행해야만 한다. 그래서, 복잡한 전체 구조물을 몇 개의 부분구조물로 나누어, 분계의 특성에 맞게 각기 수치해석법이나 모달실험을 적용한 후, 다시 합성하는 방법이 제시되었는데, 이것이 부분구조합성법이다. 이 방법을 사용하면, 유한요소 모델링이 쉬운 분계와 실험이 쉬운 분계를 서로 구분하여 각기 해석한 후 합성함으로써, 각 분계의 특성에 맞는 효율적인 해석을 수행할 수가 있다. 지금까지의 연구를 살펴보면, 유한요소해석에 의한 모드합성법에서는 Hurty가 구속모드법을 제안한 이래, 불구속모드법, 주종계법 등 많은 연구가 있었으나, 실험모달해석을 병행할 경우에는 결합부에서의 회전자유도의 처리문제, 특성 행렬의 동정문제, 많은 절점으로부터 데이타를 얻어야 하는 등의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 개선시켜서 Hermanski등은 회전자유도가 보간된 모드합성법(interpolated mode synthesis, IMS)을 연구하여, 적은 실험데이타만을 사용하면서 단순지지 보에 적용함으로써 타당성을 입증하였다. 한편, 차체는 복잡한 부분구조물들로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 유한요소모델링의 용이함, 실험의 간편성, 계산의 효율성등을 추구하며, 실험과 유한요소해석을 병행한 부분구조합성법을 차량의 BIW(body in white)에 적용하는 방법을 연구하게 되었다. 그 기본연구로서 실험과 유한요소해석을 병행하여 회전자유도를 보간하는 방법을 먼저 단순한 판구조물에 적용을 하고, 나아가 실제 BIW를 축소하여 자체 제작한 모형차에 적용시켜 보았다.물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. Th

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Flutter Analysis of F-16 Aircraft Using Test Modal Data (시험 모달 데이터를 이용한 F-16 항공기의 플러터 해석)

  • 변관화;전승문
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.4
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    • pp.76-82
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    • 2006
  • Flutter analyses are performed for the KF-16D aircraft with brand new ALQ-X ECM pod. A flutter analysis method using test modal data is proposed and validated using published F-16 modal data and flutter analysis results. Ground vibration test is performed for KF-16D stands on its landing gears. Attained modal data are transformed to free-free condition of KF-16D aircraft with ALQ-X pod and ALQ-119 pod, respectively. As the results of comparison of flutter analyses, ALQ-X is cleared to be operated in the flight envelope authorized for existing ECM pods.

Mode Truncation Method in Frequency Response Analysis (주파수 응답해석의 모드 축약법)

  • Cho, Tae-Min;Lee, Eun-Kyoung;Seo, Hwa-Il;Rim, Kyung-Hwa
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.12 no.1
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    • pp.39-43
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    • 2002
  • In the frequency response analysis using a modal method, it is very important to determine the number of modes involved with the formulation of a frequency response function. Most engineers are inclined to determine mode truncation with their experience. But it is difficult for non-experts to decide the mode truncation reasonably in many problems of dynamic analyses. In this study, fuzzy theory is used to standardize the empirical determination of mode truncation so that not only the experts but also non-experts can decide a Proper mode truncation easily. Fuzzy rule base is based on the simulation results using finite element method. Numerical simulations show that the developed mode truncation method is a very effective method to choose the number of the considered modes.