• Title/Summary/Keyword: 비선형운동방정식

Search Result 233, Processing Time 0.028 seconds

Numerical Integration of Non-linear Equation of Motion using Operation of Integration (적분행렬을 이용한 비선형 운동방정식 수치적분)

  • Lee, Donghun;Kwon, Jae-Wook;Choi, Sujin;Rew, Dong-Young;Ju, Gwanghyeok
    • Aerospace Engineering and Technology
    • /
    • v.13 no.2
    • /
    • pp.60-65
    • /
    • 2014
  • In this paper, numerical integration method using operational matrix of integration is studied. Using the operational matrix of integration, modified fixed point iteration method is introduced in order to solve rapidly an initial value problem for non-linear equation of motion. As an example, an initial value problem for orbital motion is considered. Through the numerical example, it is shown that the algorithm is efficient from the computational time point of view.

Dynamic Formulation Using Finite Element and Its Analysis for Flexible Beam (유한요소를 이용한 유연보의 동역학적 정식화 및 해석)

  • Yun Seong-Ho;Eom Ki-Sang
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.18 no.4 s.70
    • /
    • pp.385-393
    • /
    • 2005
  • This paper established the dynamic model of a flexible Timoshenko beam capable of geometrical nonlinearities subject to large overall motions by using the finite element method. Equations of motion are derived by using Hamilton principle and are formulated in terms of finite elements in which the nonlinear constraint equations are adjoined to the system using Lagrange multipliers. The Newmark direct integration method and the Newton-Raphson iteration are employed here for the numerical study which is to demonstrate the efficiency of the proposed formulation.

Stochastic Prediction of Rolling of Ships in Irregular Waves (불규칙 해상의 선박 횡요의 확률론적 예측)

  • Gwon, Sun-Hong;Kim, Dae-Ung
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
    • /
    • v.5 no.2
    • /
    • pp.51-57
    • /
    • 1991
  • 불규칙 해상에서 선박의 큰 횡요각의 예측이 중요한 과제로 대두 되고 있다. 본 논문에서는 통계적 해석에 의한 이의 예측 방법을 제시한다. 즉 주어진 비 선형 횡요운동 방정식으로 부터 배의 횡요각과 각속도의 결합 확률 밀도 함수를 구하는 방법을 도입하고 각종 계수들의 값의 변화에 따른 예측 결과를 다른 논문에서 제시한 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

  • PDF

Large Amplitude Oscillations in a Hanging Cable and Suspension Bridge: Some New Connections with Nonlinear Analysis (케이블과 현수교 다리에서 일어나는 진폭이 큰 진동에 대한 연구)

  • Oh Hye-Young
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
    • /
    • v.7 no.1
    • /
    • pp.33-38
    • /
    • 2006
  • The motions of suspension bridge as well as hanging cable are governed by nonlinear partial differential equations. Nonlinearity gives rise to a large amplitude oscillation. We use finite difference methods to compute periodic solutions to the torsional partial differential equations. We use the one-noded forcing term and a slight perturbation in the forcing term.

  • PDF

Nonlinear Analysis of a Forced Beam with Internal Resonances (내부공진을 가진 보의 비선형 강제진동해석)

  • 이원경;소강영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 1991.04a
    • /
    • pp.147-152
    • /
    • 1991
  • 양단이 고정된 보가 변형할 때에는 중간 평면의 신장을 수반하게 된다. 운동 의 진폭이 증가함에 따라 이 신장이 보의 동적 응답에 미치는 영향은 심각 하게 된다. 이러한 현상은 응력과 변형도와의 관계가 선형적이라 하더라도 변형도와 변위와의 관계식은 비선형이 되며 결국은 보의 비선형 운동방정식 을 낳게된다. 보는 연속계이긴하지만 근사를 위하여 다자유도계로 간주할 수 있다. 비선형 다자유도계에 있어서는 선형화된 계의 고유진동수끼리 적절한 관계를 가질 때 내부공진이 발생할 수 있다. 양단이 고정된 곧은 보의 비선 형 동적응답이 그동안 많이 연구되어 오고 있으며, 집중질량을 가지고 직각 으로 굽은 보의 해석을 위하여 내부공진을 고려한 해석적 혹은 실험적 연구 가 이루어져 왔다. 그중에서도 Nayfeh등은 조화가진 하의 핀과 꺾쇠로 고정 된(hinged-clamped) 보의 정상상태응답을 해석하기 위해 두 모우드 사이의 내부공진을 고려하였다. 이 연구에서는 세 모우드 사이의 내부공진을 고려하 여 강제진행 중인 보의 비선형 해석을 다루고자 한다. 이 문제에 관심을 갖 게 된 동기는 "연속계의 비선형 해석에서 더 많은 모우드를 포함시키면 어 떤 결과를 낳게 될 것인가\ulcorner"라는 질문에서 생겨난 것이다. 갤러킨 법을 이용 하여 비선형 편미분 방정식과 경계 조건으로 표현되는 이 문제를 연립 비선 형 상미분 방정식으로 변환한다. 다중시간법(the method of multiple scales) 을 이용하여 이 상미분 방정식을 정상상태에서의 세 모우드의 진폭과 위상 에 대한 연립비선형 대수방정식으로 변환한다. 이 대수방정식을 수치적으로 풀어서 정상상태 응답을 구하고 Nayfeh등의 결과와 비교한다. 결과와 비교한다. studies, the origin of ${\alpha}$$_1$peak was attributed to the detrapping process form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorp

  • PDF

Application of Equivalent Nonlinear Method to Nonlinear Rolling Motoion of Ships (등가 비선형화법 적용에 의한 선박의 비선형 횡동요 계산)

  • Kwon, Sun-Hong
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
    • /
    • v.7 no.1
    • /
    • pp.92-98
    • /
    • 1993
  • 불규칙 해상에서 선박의 큰 횡요각의 예측이 중요한 과제로 대두 되고 있다. 본 논문에서는 추계적 해석에 의한 이의 예측 방법을 제시한다. 즉, 주어진 비선형 횡요 운동 방정식으로 부터 배의 횡요각과 각속도의 확률 밀도 함수를 구하는 방법으로 평균화 법과 등가 비선형화 법을 적용하였고 각종 계수들의 값의 변화에 따른 예측 결과를 다른 논문에서 제시한 simulation 결과와 비교하였다.

  • PDF

Nonlinear Phenomena in MEMS Device (MEMS 소자에서의 비선형 현상)

  • Kim, Ju-Wan;Koo, Young-Duk;Bae, Young-Chul
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
    • /
    • v.7 no.5
    • /
    • pp.1073-1078
    • /
    • 2012
  • In this paper, we propose the MEMS system with Duffing equation to confirm nonlinear features in MEMS system. We also analyze nonlinear phenomena when adding the nonlinear term of another type. As a verification, we confirm chaotic motion by parameter variation through the time series, phase portrait and power spectrum.

Nonlinear $Η_{\infty}$ Control of Robot Manipulators (로봇 매니퓰레이터의 비선형 $Η_{\infty}$ 제어)

  • Im, Jong-Guk;Park, Jong-Hyeon
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
    • /
    • v.17 no.11
    • /
    • pp.185-190
    • /
    • 2000
  • 비선형 시스템에 대한 $Η_{\infty}$ 제어 이론은 에너지 소진(energy dissipation) 개념을 기초로 개발되어 왔다. 에너지 소진을 이용한 비선형 $Η_{\infty}$ 제어기는 외란과 성능 벡터 사이의 $L_2$게인의 비를 일정이하로 만드는 방법으로 설계되고, 그 적용을 위해서는 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것이 필수적이지만, 일반적으로 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 운동방정식을 변형하여 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하기 쉬운 형태, 즉 비선형 행렬 부등식으로 표현하고, 운동 방적식을 구성하는 행렬의 각 항들이 한계가 존재한다는 것을 이용하여 그 부등식의 근사해를 구하였다.

  • PDF

Dynamic Analysis of Geometric Nonlinear Behavior of Suspension Bridges under Random Wind Loads (랜덤풍하중에 대한 현수교의 기하학적 비선형 거동의 동적해석)

  • Yun, Chung Bang;Hyun, Chang Hun;Yoo, Je Nam
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.8 no.2
    • /
    • pp.185-196
    • /
    • 1988
  • In this study, a method of nonlinear dynamic analysis of suspension bridges subjected to random wind loads is pre.sented. The nonlinearity considered is the one due to the interaction between the motion of the bridge girder and the tertsion variation of the main cables. The equation of motion is formulated using a continuum approach. The coupling between the vertical and torsional motions are included in the analysis. The equation of motion is solved by using the mode superposition method. The analysis is carried out in the frequency domain utilizing the stochastic linearization technique on to the modal equations. In the linearization procedure, the nonlinear terms are approximated as linear ones with constant terms. The verification of the method has been performed on a case with four modal degrees of freedom. Example analyses are carried out on two suspension bridges for various wind speeds and wind force parameters. Numerical results indicate that, by including the nonlinearity into the analysis, the dynamic responses of the bridges, particularly in the vertical direction, change considerably.

  • PDF

Chaos Control of the Pitch Motion of the Gravity-gradient Satellites in an Elliptical Orbit (타원궤도상의 중력구배 인공위성의 Pitch운동의 혼돈계 제어)

  • Lee, Mok-In
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.39 no.2
    • /
    • pp.137-143
    • /
    • 2011
  • The pitch motion of a gravity-gradient satellite can be chaotic, depending on the ratio of mass moments of inertia and the eccentricity of the satellite orbit. For a precise prediction of motion, chaotic pitch motion has to be changed to non-chaotic motion. Feedback control can be used to obtain nonchaotic pitch motion. For chaos control and stabilization of the pitch motion of a gravity-gradient satellite, a feedback control system is designed, based on the linear nonautonomous system obtained by linearizing the nonlinear pitch motion. The control law obtained has two parameters and is applied to chaotic nonlinear pitch motion. The nonlinear control system satisfies the proposed control objectives in the range of the nonchaotic parameter space.