• 제목/요약/키워드: 비선형운동

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보행시 젊은 남성에 대한 상.하체 주요 관절 운동의 카오스 분석 (Chaos Analysis of Major Joint Motions for Young Males During Walking)

  • 박정홍;김광훈;손권
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권8호
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    • pp.889-895
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    • 2007
  • Quantifying dynamic stability is important to assessment of falling risk or functional recovery for leg injured people. Human locomotion is complex and known to exhibit nonlinear dynamical behaviors. The purpose of this study is to quantify major joints of the body using chaos analysis during walking. Time series of the chaotic signals show how gait patterns change over time. The gait experiments were carried out for ten young males walking on a motorized treadmill. Joint motions were captured using eight video cameras, and then three dimensional kinematics of the neck and the upper and lower extremities were computed by KWON 3D motion analysis software. The correlation dimension and the largest Lyapunov exponent were calculated from the time series to quantify stabilities of the joints. This study presents a data set of nonlinear dynamic characteristics for eleven joints engaged in normal level walking.

후리에 급수 표현에 의한 로봇 팔의 장애물 중에서의 최적 운동 (Optimal Motions for a Robot Manipulator amid Obstacles by the Representation of Fourier Series)

  • 박종근
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.406-412
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    • 1996
  • Optimal trajectory for a robot manipulator minimizing actuator torques or energy consumption in a fixed traveling time is obtained in the presence of obstacles. All joint displacements are represented in finite terms of Fourier cosine series and the coefficients of the series are obtained optimally by nonlinear programming. Thus, the geometric path need not be prespecified and the full dynamic model is employed. To avoid the obstacles, the concept of penalty area is newly introduced and this penalty area is included in the performance index with an appropriate weighting coefficient. This optimal trajectory will be useful as a geometric path in the minimum-time trajectory planning problem.

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조화운동하는 기반상에서 작동하는 비선형 동흡진기의 동특성에 관한 연구 (A study on the dynamic characteristics of non-linear dynamic vibration absorber excited by harmonic ground motion)

  • 김광식;안찬우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.131-136
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    • 1988
  • 본 연구에서는 기반의 주기변위를 받는 주진동계에 비선형스프링과 선형 감쇠를 갖는 비선형동흡진기가 부착된 진동계의 운동방정식을 유도하여 조화바란스법 으로 지면에 대한 주진동계의 상대진폭의 진폭비를 산출하고 안정성해석을 하였으며, 비선형성의 영향과 스프링의 경.연성에 따르는 특성을 규명하였다.

정4각 덕트 입구영역에서 층류정상 유동특성에 관한 연구

  • 박길문;고영하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.927-936
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    • 1990
  • 본 연구에서는 정4각 단면덕트의 입구영역에서 층류 정상유동의 유동특성을 이론적 및 실험적인 방법으로 속도파형과 속도분포를 얻어서 유동이 발달되고 있는 유 동특성과 입구길이를 규정하였다. 이론적인 방법으로는 덕트입구영역에서 공기유동 에 대한 운동량방정식을 유도한 후, 운동량방정식 중의 비선형인 대류항을 선형화시켜 서 Laplace변환으로 속도 분포식의 해를 구하였고, 실험적인 방법으로는 시험덕트의 크기가 40*40*4,000nm(가로*세로*높이)인 정 4각단면덕트에 송풍기로 공기를 흡입 하여 정상유동을 얻었고, 열선유속계에 의하여 속도파형과 속도분포 등의 측정한 결과 를 이론식과 비교검토하였다.

볼 베어링을 사용하는 선형 운동 가이드의 동적 특성 (Dynamic Characteristics of Linear Motion Supported by Rolling Ball Bearings)

  • 최재석;이용섭;김윤영;이동진;이성진;유정훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권9호
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    • pp.868-876
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    • 2004
  • The linear motion(LM) guide using ball bearing has many advantages compared with conventional sliding guides. Therefore, LM guide using ball bearing has been widely used to increase the accuracy of the position of a system. This research investigates dynamic characteristics of LM guide through mainly linear analyses. Linear analysis is accomplished by Lagrange equation and the finite element method. And another trial that performs nonlinear analysis about one mode(bouncing mode) of LM guide from Hertzian contact theory is accomplished in the latter half of this research. Through nonlinear analysis we could observe the softening characteristic due to the Hertzian contact nonlinearity.

횡파 중 수중함 단면에 대한 운동 특성 (Motion Characteristics for Submarine Sections m Beam Sea)

  • 이호영;곽영기
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.78-82
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    • 2005
  • The motion response results of a submerged submarine section in waves are presented. The numerical method is based on Cauchy's integral and 3 degrees-of-freedom motions of submarine sections are calculated in two dimensions, in regular waves. The fully nonlinear free surface and body boundary conditions are applied to the present problem, and the viscous effects on the submarine are modeled by Morison's formulas. The motions of submarine sections in beam sea are directly simulated and the effects of wave frequency, snorkel depth, and bridge are discussed.

반투과성 부유 소파구조물의 소파 효율에 관한 연구 (A Study on efficiency of Semi-permeability Floating Breakwater)

  • 박노식;곽석환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.197-201
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    • 2002
  • 양식장 해양 레져, 항구 등에서 Calm Sea Area을 필요로 한다. 착저식은 소파효율은 좋으나 해수순환을 방해하여 환경에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 또한 설치비용이나 설치 해역의 한계가 있다. 따라서 이러한 한계들을 극복하기 위해서 부유식 소파구조물을 채택하였다. 본 논문에서는 몇 가지 소파공의 크기를 가지는 반 투과성 부유 소파구조물을 무한수심에서 유체역학적 특성과 소파효율을 계산하였다. 산란문제와 발산문제를 해결하기 위해 선형 포텐셜이론을 사용하여 구조물의 유체역학적 특성을 계산하였다. 적절한 소파공의 크기를 결정함에 따라 소파효율을 향상시킬 수 있다.

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중약진 지역에서의 고속철도 연속교량 장대레일의 응력 해석 (Rail-Stress Analysis of High-Speed Railway Bridges using Long Rails in Low and Moderate Seismic Areas)

  • Koh, Hyun-Moo;Kim, Yong-Gil;Choo, F. Jinkyo;Kwon, Ki-Jun;Kang, Junwon
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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    • pp.352-359
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    • 2003
  • 철도나 고속철도 교량에 사용되는 장대레일은 차량에 의한 동적충격의 완화, 주행시 승차감의 향상과 같은 장점을 가져온 반면에, 인접한 교량의 연결부에서 레일과 교량 상부구조간의 거동 불일치로 인해 레일에 부가적인 응력을 발생시킨다. 이러한 부가적인 레일응력과 지반운동의 특성에 따른 구조적 응답의 민감도 및 열차의 안전한 정지를 고려하여, 지진 발생시 고속철도교량의 장대레일 응력을 해석하기 위해 레일의 재료비선형성, 지반운동의 위상차 등을 고려한 비선형 시간이력해석 방법을 제시하였다. 그리고 우리나라의 여러 지반조건을 고려하고 고속철도의 대표적인 연속교량 모델에 적용하여 제시한 방법의 타당성을 검토하였다.

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2차원잠수계류부체와 2차Stokes파와의 비선형간섭에 관한 연구 (Nonlinear Interaction of Second Order Stokes Waves and Two-Dimensional Submerged Moored Floating Structure)

  • 김도삼
    • 한국항만학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.37-51
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    • 1996
  • 2차의 섭동법과 경계요소법에 기초한 시간영역해석법은 불규칙파의 파동장에 있어서 파-구조물의 비선형간섭을 해석할 수 있는 해석법이지만. 파와 구조물의 운동이 정상상태에 도달하기까지 시간스텝으로 계산을 수행하여야 하므로 계산시간이 매우 길어지고, 각 성분파와 그에 의한 운동요소를 평가하는 것이 어렵다. 반면에 주파수영역해석법은 계산시간이 짧고, 각 성분요소들의 변화특성을 쉽게 판단할 수 있지만, 불규칙파동장으로의 적용이 현실적으로 어렵다는 단점을 가진다. 본 연구에서는 잠제 등에 대해서 전개되어 있는 주파수영역해석법을 임의형상의 부체 구조물에 대해 새롭게 수식의 전개를 수행하고, 압축공기주입 부체구조물에 적용하여 실험 및 이론해석결과로부터 그의 타당성을 확인한다. 이 때 압축공기의 거동은 Boyle법칙을 사용하여 평가한다.

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벌칙 면적 개념에 의한 로봇 팔의 장애물 중에서의 최적 운동 (Optimal motions for a robot manipulator amid obstacles by the concepts of penalty area)

  • 박종근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.147-155
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    • 1997
  • Optimal trajectory for a robot manipulator minimizing actuator torques or energy consumptions ina fixed traveling time is obtained in the presence of obstacles. All joint displacements are represented in finite terms of Fourier cosine series and the coefficients of the series are obtained optimally by nonlinear programming. Thus, the geometric path need not be prespecified and the full dynamic model is employed. To avoid the obstacles, the concept of the penalty area is newly introduced and this penalty area is includ- ed in the performance index with an appropriate weighting coefficient. This optimal trajectory will be useful as a geometric path in the minimum-time trajectory planning problem.

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