• Title/Summary/Keyword: 원통 좌표계

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Analysis of Dynamic Characteristics for High speed Plunger-type Solenoid (고속 플런저형 솔레노이드의 동특성 해석)

  • 백동기;성세진
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.2 no.1
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    • pp.26-32
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    • 1997
  • In this paper, numerical analysis of dynamic characteristics for the plunger-type solenoid was used for a high speed solenoid valve with fast switching is discussed. The theoretic analysis of the electromagnetic field including eddy currents in the solenoid is studied by using permeance. The optimum value of design parameters which are a mass and an area of the plunger, a source voltage, a elastic modulus of the spring, a stroke, a number of turns, are obtained by the results of the investigation on effect of a parameter on others. And dynamic characteristics of acting solenoid that is the variation of magnetic force, displacement, solenoid current are investigated.

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Dynamic Modeling of the Stator Core of the Electrical Machine Using Orthotroic Characteristics (이방성을 고려한 회전기기 고정자 코어의 동적 모델링)

  • Kim, Heui-Won;Lee, Soo-Mok;Kim, Kwan-Young;Bae, Jong-Gug
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.11b
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    • pp.1044-1048
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    • 2002
  • The experimental modal testing has been carried out for the stator of a generator to confirm the vibrational mode shapes and the corresponding natural frequencies. The model of the stator for the vibration analysis was developed and a series of vibration analyses was carried out. And the properties of the solid element were updated to reduce the differences of the natural frequencies between the measured and the analysed. In the vibration anlyses, the axial, radial and circumferential properties of the solid element were separately varied to take into account the orthotropic effect of the laminated structure and to match the primary modes of the stator core which were extracted from the modal testing. After several attempts to match the measured natural frequencies and model shapes, the properties of the stator model were determined. Comparison of the vibration analyses results based on the determined properties showed fairly good coincidence with the measured data.

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Precision Circular-path Walking of a Biped Robot with Consideration of Rotational Effects (회전효과를 고려한 이족 로봇의 정밀 원형 경로 보행)

  • Lim, Seungchul;Kwak, Byungmoon;Lim, Jooyoung;Son, Youngik
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.299-309
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    • 2014
  • When biped robots make turns, the ability to walk stably and precisely along any circular path is crucial. In this context, inverse kinematics solutions are found for accurate gait realization, and new zero moment point(ZMP) equations are derived with respect to the cyclindrical coordinate system to facilitate generation of stable walking patterns. Then, appropriate steady and transitional walking patterns are both proposed in form of time functons. Subsequently, walking patterns for a path but of different speeds are generated using the functions and associated formulas, and preliminarily checked for stability based on the ZMP equations. Upon comparison of those cases, one can see how and when robots may fall down during circular walking. Finally, those patterns are put to test on the sample robot by ADAMS(R) along with the inverse kinematics solutions and a new balance control scheme compensating for insufficient stability particulary during the initial transition period. Test results show that the robot can walk along the circular path as predicted at a resonably high speed despite the distributed mass and ground contact effects, validating effectiveness of the suggested approach.

A Study on Shallow Water Propagation Model with 2-layered Sediment (2개의 해저층으로 구성된 천해 음파전달에 관한 모델 연구)

  • 김영선;김성부
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.4
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    • pp.71-80
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    • 2001
  • In order to consider the sediment layer's effect to total acoustic field, we composed a 3 layered fluid model of 2 sediment layers by adding an additional layer to the Pekeris model and found solutions by using Green's function, boundary conditions and Sommerfeld radiation condition. The modes were divided into discrete modes and virtual modes, and confirmed that the characteristic equation to find discrete modes was same as that of Tolstoy and Clay for normal modes. Also, we confirmed that under similar conditions the 3 layered model showed same results as that of Pekeris model. We believe this 3 layered model can be used to study the sediment's effect on the virtual mode of near field.

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Finite Element Vibration Analysis of Structures with Cyclic Symmetry using Discrete Fourier Transform (이산푸리에 변환을 이용한 순환대칭 구조물의 유한요소 진동 해석)

  • 김창부;김정락
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.221-226
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    • 1995
  • 터빈 익렬, 펌프 익차, 원형 냉각탑, 치차 등과 같이 동일한 형상이 원주 방향으로 반복되어 있는 순환 대칭 구조물의 진동특성을 유한 요소법을 사용하여 해석하는 경우에 전체구조를 모델링하는 대신에 구조물을 동일한 형상의 부분구조로 분할하여 부분구조 한개만을 모델링하고 분할된 경계에서 적절한 경계조건을 부과하여 진동해석을 수행함으로서 컴퓨터 기억용량을 절감시키고 계산시간을 단축할 수 있는 방법이 널리 사용되고 있다. Orris and Petyt[1]는 부분구조의 양쪽 분할 경계면, 즉 연결 경계상에 있는 절점변위의 상관관계를 복소파동전파식을 이용해서 구하여 부분구조의 감소된 복소강성행렬 및 질량행렬을 만들고 실수부와 허수부를 분리하여 유한요소해석을 수행하는 방법을 제안하였다. 유한요소 프로그램 ANSYS[2]에서는 이와 같은 방법을 사용하고 있다. Thomas[3]는 순회 정규모드를 이용하였고, 참고문헌[4]에서는 순회행렬을 이용하였다. 또한 유한요소 프로그램 MSC/NASTRAN[5]에서는 푸리에 급수를 이용하고 유한요소 절점의 위치 및 변위를 원통 좌표계를 표현하여 순환대칭구조물의 유한요소해석을 수행할 수 있도록 되어있다. 본 논문에서는 순환 대칭구조물의 형상의 주기성과 순환성을 고려하여 이산퓨리에 변환을 이용함으로써 순환대칭구조물의 유한요소진동해석을 체계적으로 저용량의 컴퓨터에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

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Vortex breakdown in an axisymmetric circular cylinder with rotating cones (회전하는 원뿔의 각도에 따른 축 대칭 원통형 용기에서의 와동붕괴에 관한 연구)

  • Kim, J.W.;Eum, Ch.S.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.55-63
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    • 1997
  • A numerical investigation has been made for flows in an axisymmetric circular cylinder with an impulsively rotating cone located at the bottom of the container. The axisymmetric container is completely filled with a viscous fluid. Major parameter for the present research is only the vertex angle of the cone, otherwise Reynolds number and aspect ratio of the vessel are fixed. Main interest concerns on the vortex breakdown of meridional circulation by impulsive rotation of the cone with respect to the longitudinal axis of the cylinder. Numerical method has been used to integrate momentum and continuity equations on a generalized body-fitted grid system. The pattern of vortex breakdown is quite different from that in a right circular cylinder with flat endwall disks. The flow visualization photograph of the preceeding work by Escudier is compared with the present numerical results and the two results are in good agreements. Also flow data are plotted to gain a deep understanding for the present phenomena of the vortex breakdown. The conclusions of this work are clearly explained by the classical theory of the vortex flows in a finite geometry.

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A study on numerical analysis of the accidental gas explosion (수치해석에 의한 가스폭발사고 분석)

  • ;V.M.Poutchcov
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.145-152
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    • 1998
  • 실내에서 가스폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\varepsilon$ 모델에서 turbulance energy를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

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아아크 熔接 로봇

  • 황창규
    • Journal of the KSME
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    • v.23 no.2
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    • pp.92-101
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    • 1983
  • 아이크 용접용 로봇은 작업환경의 개선, 생산성의 향상, 품질의 보증 등과 용접공정에 있어서의 생인화, 생력화 등을 목적으로 해서 아아크 용접 로봇의 개발에 대한 관심이 고조되고 있는데, 특히 박판과 소물부품용의 범용로봇과 다량생산을 위한 전용로봇이 주류를 이루고 있다. 아아크 용접 로봇의 형태는 직교좌표계, 원통화표계,극좌표계 등과 관절형이 있으나 이것을 크게 나누어 직각좌표행과 관절형으로 분류가 되겠다. 그런데 우리는 아아크 용접작업이라는 관점에서 볼 때, 사람이 용접 토오치를 손에 잡고 용접하는 동작과 같은 모양으로 동작이 되는 관절형 로봇을 많이 사용하고 있다. 용접용 로봇은 숙련된 용접사의 역할을 해야 하기 때문에 로봇은 필요로 하는 요건은 물론, 용접사의 기량 즉 용접토오치를 손에 잡고 용접할 때처럼 토오치 각도와 토 오치의 위치, 운봉요령 등이 원하는대로 동작이 되어야 한다.

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Analysis of Magnetic field with Line Source by Coupling FEM and Analytical Solution (유한요소법과 해석해의 결합에 의한 선전류 문제의 해석)

  • Cho, Jin-Seok;Kim, Young-Sun;Lee, Ki-Sik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • 유한요소법을 이용하여 전자장을 해석할 경우 전류원이 전 영역에 비해 극히 작은 영역이면, 요소분할 과정에서 소스부분을 세분하여야 하므로 결국 미지수의 증가를 가져오게 된다. 또한, 선전류 문제의 경우 2차원 유한 요소 해석이 용이하지 않다. 이를 보안하기 위해 본 논문에서는 소스가 선전류이고 관심 영역이 선전류원으로부터 떨어져 있는 경우, 소스 영역은 해석해를 적용하여 유한요소법과 결합하는 방법을 제시하였다. 해석적인 해는 원통좌표계에서 반정에 대한 멱함수와 회전각도에 대한 삼각함수의 곱의 형태로 표현된다. 이때 두 종류의 적분 상수가 있는데, 이는 경계상의 포텐셜값과 유한요소법의 경계 적분항을 푸리에급수로 전개한 계수로 표현된다. 제안한 알고리즘의 검증을 위하여 해석해가 존재하는 모델을 설정하여 해석적인 방법, 기존의 유한요소 법 및 결합 방법에 의한 해를 비교 검증하였다.

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A Discretization Method Via a Radial-Exponential Scheme in the Cylindrical Coordinate (원통좌표계에서 반경지수도식에 의한 이산화방법)

  • Kim, Charn-Jung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.24 no.5
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    • pp.694-698
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    • 2000
  • In the cylindrical coordinate, the origin r = 0 plays a role of the singularity and thus much care is needed to treat near-origin region. This work presents a new numerical scheme which is derived from the exact solution under the one-dimensional assumption in the radial direction. It is shown that the near-origin region can be properly treated by the radial-exponential scheme, whereas the numerical results from the conventional exponential scheme deviate considerably from the exact solution. Over the region of small ($ {\delta}r_e/r_e$ the present radial-exponential scheme turns out to be almost the same as the exponential scheme.