• 제목/요약/키워드: 모멘트-힘 상호작용

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6분력 힘/모멘트 발생장치 개발 및 평가 (Development and Evaluation of 6-components Force/Moment Generator)

  • 정홍식;주진원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.621-628
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다축 로드셀의 특성을 평가할 수 있는 실하중 6분력 힘 및 모멘트 발생장치를 개발하였다. 정확한 힘과 모멘트를 발생시키고 각 분력 간의 상호 작용 오차를 최소화하기 위해 몇 가지 새로운 방법을 도입하였다. 제작된 힘/모멘트 발생장치의 신뢰성을 검증하기 위하여 상용 토크셀과 본 논문에서 고안하여 제작한 양단 고정보 형태의 측정장치를 이용하여 모멘트 발생 방법을 평가하고 하중 간의 상호 측정을 수행하였다.

선박조종시뮬레이터를 활용한 예부선의 유체력 간섭 특성에 관한 연구 (Characteristics of Hydrodynamic Interaction on Tug-Barge Using Ship Handling Simulator)

  • 이상민;조상희
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.57-62
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    • 2009
  • 예부선 운항 시 부두의 접안, 이안 및 좁은 수로를 항행할 경우 접할 수 있는 안벽 근처의 항행과, 두 선박이 접근하여 평행 항로상을 반대 방향으로 항과할 경우의 유체력 상호작용을 살펴보기 위하여, 예선의 부선 예항 시뮬레이션을 실시한 후 부선의 선수방향, 예선의 회두 모멘트와 횡방향의 힘과 같은 특성을 조사 및 분석하여 그에 따른 안전한 예부선의 조선 방안을 제시하였다. 그 결과 부선의 과도한 회두운동을 감소시키기 위해서는 예선의 속도가 너무 느리지 않도록 미속상태의 속도를 유지하고, 예인삭의 길이를 가능한 한 부선의 길이만큼 줄여 항행하는 것이 안전예항 업무에 도움이 될 것으로 판단된다.

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원형터널에서 지반-라이닝 상호작용에 대한 수학적 해석해에 관한 연구 (An analytical solution for soil-lining interaction in a deep and circular tunnel)

  • 이성원;정재형;김창용;배규진;이주공;박경호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.427-435
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    • 2009
  • 본 연구는 원형 터널에서 지반-라이닝 상호작용에 대한수학적 모델에 관한 연구를 다룬다. 정적, 동적 하중으로 인하여 터널 라이닝에서 발생하는 축력과 모멘트를 구하는 간단한 수학적 해가 제시되었다. 수학적 해를 유도하기 위하여 지반-라이닝의 경계면에서의 힘-변위 관계식을 고려하였고, 경계면에서의 상호작용을 고려하고자 새로운 계수비들을 제시하였다. 축력과 모멘트에 대한 계수비의 영향이 조사되었다.

예부선의 유체력 간섭 특성에 관한 연구 (Characteristic of Hydrodynamic Interaction on Tug-Barge)

  • 이상민;조상희
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • 예부선 운항 시 부두의 전안, 이안 및 좁은 수로를 항행할 경우 접할 수 있는 안벽근처의 항행과, 두 선박이 접근하여 평행항의 상을 반대 방향으로 항과 할 경우의 유체력 상호작용을 살펴보기 위하여, 본 연구에서는 예선의 부선 예항 시뮬레이션을 실시한 후 부선의 선수방향, 예선의 회두 모멘트와 횡방향의 힘과 같은 유체력 특성을 조사 및 분석하여 그에 따르는 안전한 예부선의 조선방안을 제시하였다.

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부력 및 모멘트 제어를 이용한 수중글라이더의 안정화: 피드백 선형화 접근법 (Stabilization of Underwater Glider by Buoyancy and Moment Control: Feedback Linearization Approach)

  • 지성철;이호재;김문환;문지현
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.546-551
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    • 2014
  • This paper addresses a feedback linearization control problem for the nonlinear dynamics of an underwater glider system. We consider the buoyancy and moment as control inputs, which come from the mass variation and elevator control, respectively. Moment-to-force coupling increases the nonlinearities, which make the controller design difficult. By using a feedback linearization technique, we convert the nonlinear underwater glider to an equivalent linear model and design a linear controller. The controller for the equivalent converted linear system is designed using sufficient conditions in terms of linear matrix inequalities. Then, the control input of the nonlinear model of an underwater glider is formulated from the linear control input. An experimental examination is implemented to verify the effectiveness of the proposed technique.

액체 연료의 슬라슁과 상호작용하는 우주 탐사선의 자세 운동 분석 (Analysis of Spacecraft Attitude Dynamics Interacting with Liquid Fuel Sloshing)

  • 진재현;김수겸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.1059-1068
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    • 2017
  • 우주 탐사선은 다량의 액체 연료를 탑재하는데, 절반 이상을 넘는 경우가 많다. 이러한 경우, 액체 연료의 슬라슁 현상이 탐사선의 자세 안정성에 영향을 주기 때문에 탐사선 설계에 슬라슁 현상을 고려해야 한다. 본 논문에서는, 액체 연료의 슬라슁 현상과 이와 상호작용하는 탐사선의 동적 거동을 분석한 결과를 제시한다. 이를 위하여 탐사선의 기동이 액체 연료의 슬라슁 현상을 일으키는 모델과 슬라슁에 의한 반력 힘과 모멘트가 탐사선에게 전달되는 모델을 개발하였다. 모델리카 언어로 작성한 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 탐사선의 거동을 분석하였다.

전단력 및 비틀림 모멘트에 의한 병진 변형 및 비틀림 변형의 상호 작용 효과 (The Interactive Effect of Translational Drift and Torsional Deformation on Shear Force and Torsional Moment)

  • 김인호;아베가즈 루스 알리
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.277-286
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    • 2022
  • 국내의 서비스 수준 지진(SLE)과 최대 고려 지진(MCE)의 두 RC 건물 구조물의 실험 및 해석 결과에서 얻은 탄성 및 비탄성 응답은 비틀림에 대한 전단 및 비틀림 거동에서 저항 메커니즘의 특성을 연구하는데 사용될 수 있다. 불균형 구조의 특성 연구에서는 전단력 및 비틀림 모멘트에 대한 병진 변형 및 비틀림 변형의 상호 작용 효과를 나타내는 방정식이 제안하였다. 탄성과 비탄성 거동에서 힘과 변형 사이에 상관 관계 유무가 다르기 때문에 증분 전단력과 증분 비틀림 모멘트를 최대 벽 프레임 변형을 중심으로 항복, 제하 및 재하중 단계로 구분하여 해당 증분 변형 및 증분 비틀림 변형 측면에서 해석을 수행하였다. 두 가지 주요 지배 모드의 탄성 조합에서 병진 변형은 주로 전단력에 기여하는 반면 비틀림 변형은 전체 비틀림 모멘트에 크게 기여한다. 그러나 비탄성 응답에서는 증분 병진 변형이 증분 전단력과 증분 비틀림 모멘트 모두에 기여하게 된다. 따라서 주어진 방정식을 이용하여 비탄성 응답에서 비틀림의 편심 감소, 비틀림 강성 저하 및 겉보기 에너지 생성과 같은 모든 현상들을 설명하였다.

축대칭 쉘 요소의 유한요소 수식화와 지반공학적 활용 (Numerical Formulation of Axisymmetric Shell Element and Its Application to Geotechnical Problems)

  • 신호성;김진욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권12호
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    • pp.27-34
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    • 2020
  • 구조물에 대한 축대칭 쉘요소는 지반과 구조물의 상호작용에 대한 유한요소해석에서 효율성과 정확성을 높이게 된다. 본 논문에서는 Kirchhoff 이론에 근거한 축대칭 쉘요소의 힘평형 방정식과 모멘트 평형 방정식을 유도하였다. 축방향 변형에 대한 지배방정식은 등매개변수 형상함수를 이용한 Galerkin 수식화를 수행하고, 휨에 대한 지배방정식은 고차의 형상함수를 이용하였다. 개발된 축대칭 쉘요소는 지반과의 연계해석을 위하여 지반해석 유한요소 프로그램인 Geo-COUS에 결합하였다. 원형판과 액체 저장 탱크에 대한 예제해석을 통하여 개발된 요소의 정확성을 확인하였다. 그리고 축대칭 쉘요소에 대한 에너지 평형방정식을 제시하였다.