• 한국해양공학회지
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• 제20권6호
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• pp.93-100
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• 2006

This paper is concerned with the dynamic analysis of an underwater tracked vehicle, operating on extremely soft soil of the deep-seafloor. The vehicle is assumed as a rigid-body with 6-dof. The orientation of the vehicle is defined by four Euler parameters. To solve the motion equations of the vehicle, the Newmark numerical integrator is used in the incremental-iterative algorithm. The normalization constraint of Euler parameters is satisfied by using of a sequential updating method. The hydrodynamic force and moment are included in the tracked vehicle's dynamics. The hydrodynamic effects on the performance of tracked vehicles are investigated through numerical simulations.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.9-17
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• 1996

This paper develops a sequential updating method of the Euler parameter generalized coordinates for the machine kinematics and dynamics, The Newton's method is slightly modified so as to utilize the Jacobian matrix with respect to the virtual rotation instead of this with repect to the Euler parameters. An intermediate variable is introduced and the modified Newton's method solves for the variable first. Relational equation of the intermediate variable is then solved for the Euler parameters. The solution process is carried out efficiently by symoblic inversion of the relational equation of the intermediate variable and the iteration equation of the Euler parameter normalization constraint. The proposed method is applied to a kinematic and dynamic analysis with the Generalized Coordinate Partitioning method. Covergence analysis is performed to guarantee the local convergence of the proposed method. To demonstrate the validity and practicalism of the proposed method, kinematic analysis of a motion base system and dynamic analysis of a vehicle are carried out.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.163-167
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• 2003

A novel method for 3-dimensional dynamic analysis of marine slender structure gas been developed by using Euler parameters. The Euler parameter rotation, which is being widely used in aerospace vehicle dynamics and multi-body dynamics, has been applied to elastic structure analysis. Large deformation of flexible slender structures is described by means of Euler parameters. Euler parameter method is implemented effectively in incremental-iterative algorithm for 3D dynamic analysis. The normalization constraint of Euler parameters is efficiently satisfied by means of a sequential updating method.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.255-258
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• 2000

초음속 유동장 내에 설치된 끝이 막힌 관에 의해 발생하는 공진 현상에는 스크리치 모드 (jet screech mode)와 토출 모드 (jet regurgitant mode)가 있다 이중 토출 모드는 원리상 음향학적 공진과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 경계 조건으로, 주어진 강도와 주파수를 갖는 마하 수의 진동을 통하여 압축성 유동장을 가진하는 개념적 모델을 통하여 공진 현상을 모사한다. 비선형 효과의 탐구를 위해 축대칭 오일러 방정식을 수치적으로 풀이하면서, 4 가지의 주요한 파라메터들 (가진 강도, 가진 주파수, 진 동부와 관 사이의 거리, 관의 깊이)을 추출하고 이에 대한 영향을 연구하였다. 또한 비선형 유동 효과에 의해 발생하는, 고전 이론에 의해 예측된 공진 주파수와의 차이를 정량적으로 나타내고 그 원인을 고찰하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권3호
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• pp.237-245
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• 2008

우리는 해저 연약지반 주행차량과 주행차량의 상부에 결합되어 있는 유연관의 연성거동 동력학 해석 기법을 개발하였다. 연약지반 주행차량은 1개의 강체로 모델링되었으며, 질량집중매개변수 기법을 이용한 이산화기법을 적용하여 유연관을 모델링하였다. 강체 무한궤도 주행차량의 운동방정식과 유연관의 3차원 비선형 지배방정식을 결합시켰으며, 4개의 오일러 매개변수를 이용하여 주행차량과 유연관의 자세를 표현하였다. 주행차량과 유연관의 비선형 연성거동 동력학 방정식의 해를 구하기 위해, 증분-반복법을 이용하였다. 시간영역 수치적분을 위해 $Newmark-\beta$기법을 이용하였다. 증분-반복법을 적용하여 연성 운동방정식에 대한 자코비안 행렬을 유도하였다. 동적거동 동력학 해석 기법을 통해 유연관의 동적거동과 연약지반 위를 주행하는 무한궤도 차량의 동적거동 사이의 상호작용을 시간영역에서의 관찰하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.351-356
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• 2000

Various transition elements are generally used for the effective analysis of a complicated mechanical structure. In this paper, a solid-to-beam transition finite element which connects a continuum element and a $c^1-continuity$ beam element each other is proposed. The shape functions of the transition finite elements, which a 8-noded hexahedral solid element fur 3D analysis and a 4-noded quadrilateral plane element fur 2D analysis are connected to a Euler's beam element, are explicitely formulated. In order to show the effectiveness and convergence characteristics of the proposed transition elements. numerical tests are performed for various examples and their results are compared with those obtained by other methods. As the result of this study. following conclusions are obtained: (1)The proposed transition finite elements show the monotonic convergence characteristics because of having used the compatible displacement folds. (2)As being used the transition element in the finite element analysis, the finite element modelings are more convenient and the analysis results are more accurate because of the formulation characteristies of the Euler's beam element.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1547-1557
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• 2013

시간변화 이동자기력이 작용하는 레일의 변형을 티모센코 보 이론(Timoshenko beam theory)로 가정하였으며, 보의 진동특성에 영향을 미치는 탄성체기초의 감쇠효과 및 강성을 고려하였다. 푸리에 급수와 수치해석을 이용해 강제진동모델의 동적응답과 임계속도를 구하였다. 레일의 진동모델을 유한요소 해석 및 오일러 보 이론(Euler beam theory)과 비교 검증하였다. 강제진동모델을 이용하여 레일의 영구변형을 예측하였으며, 실험결과 레일표면의 영구변형 및 마모를 확인하였다. 보의 설계변수인 레일의 형상, 재료, 탄성체 기초의 감쇠효과 및 강성이 레일의 임계속도 및 레일의 처짐, 축 방향 응력, 전단 응력에 미치는 영향에 대한 매개변수적 연구를 진행하였으며, 보의 설계방향을 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.195-203
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• 2010

본 논문은 통합채광시스템의 동력학 해석을 다루고 있다. 통합채광시스템은 채광선, 수직양광관, 중간 저장 장소인 버퍼, 유연관, 자항식집광기로 구성되어 있다. 자항식집광기와 버퍼는 6자유도의 강체로 가정하였으며, 수직양광관과 유연관의 동적거동 해석을 위해 집중질량 매개방법을 이용한 이산화 모델을 적용하였다. 채광선에 대한 운동은 포함시키지 않았지만 경계조건을 통하여 채광선의 움직임을 표현하였다. 연약한 해저면을 주행하는 차량에는 연약지반 역학 모델을 적용시켰다. 수직양광관-버퍼, 버퍼-유연관, 유연관-자항식집광기의 연결에는 회전구속과 볼 구속조건을 사용하였다. 연성 동력학 모델의 운동방정식을 유도하기 위해 국부좌표계를 사용하였으며, 4개의 오일러 매개변수를 사용하여 각 시스템의 자세를 표현하였다. 통합 채광시스템의 운동 방정식 해를 구하기 위해서 증분-반복법을 적용하였으며, 시간영역 적분기는 newmark-${\beta}$를 사용하였다. 통합 채광시스템의 동적 거동 해석을 수치해석을 통해 분석하였다.