• 제목/요약/키워드: 접촉 역학

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자동차 내장 표피재의 평가 모델링 (Evaluation modeling for car seat covers)

  • 김주용;김안나;이채정;이창환
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.157-160
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    • 2009
  • 자동차는 지난 한 세기의 짧은 역사를 가지고 현재에 이르기까지 급속한 발전을 이루어왔다. 초기의 기능은 단순히 운송수단과 부의 상징이었지만 최근에는 소비자의 감성과 문화적인 흐름을 반영하는 모습이다. 그리하여 소비자의 감성 분석이 자동차 내장의 가장 중요한 부분으로 여기게 되었다. 자동차에 대한 새로운 감성요구를 실현하기 위해서는 인체와 오랜 시간 접촉해 있는 시트 표피재의 분석이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 자동차 시트 표피재의 역학적 특성과 감성을 고려한 고급감을 예측하여 고감성 내장 표피재 개발에 기여하고자 한다. 감성용어는 Softness(유연한), Elasticity(탱글탱글한), Volume(풍성한), Stickiness(끈끈한)를 설정하였으며, 이와 대응하는 표피재의 역학적 특성 치를 측정하였다. 감성 평가에서는 현재까지 알려진 가장 확실하고 재현성 있는 측정법인 일대일 비교법을 통해 고급감에 대해 평가하였다. 이를 통하여 역학적 특성 치와 인간의 감성 평가 치와의 회귀 분석을 실시하여 평가 예측을 가능케 하였다. 즉, 자동차 표피재 중 피혁의 4 가지 물리량으로 인간의 감성인 표피재의 고급감을 예측하여 고감성 자동차 시트 표피재의 개발을 위한 평가 모델링을 구축하였다.

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전산유체역학을 이용한 실규모 오존 접촉에서의 수리거동과 유효 체적 평가에 관한 연구 (Evaluating Effective Volume and Hydrodynamic Behavior in a Full-Scale Ozone Contactor with CFD Simulation)

  • 박노석;;;배철호;이선주
    • 상하수도학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.656-665
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    • 2004
  • An Ozone reaction model combined with CFD(Computational Fluid Dynamics) technique was developed in this research, in the simulation of ozonation, hydrodynamic behavior as well as reaction model is important because ozone is supplied to treated water as gas ozone. In order to evaluate hydrodynamic behavior in an ozone contactor, CFD technique was applied. CFD technique elucidated hydrodynamic behavior in the selected ozone contactor, which consisted of three main chambers. Three back-mixing zones were found in the contactor. The higher velocities of water were observed in the second and third compartments than that in the first compartment. The flow of the opposite direction to the main flow was observed near the water surface. Based on the results of CFD simulation, the ozone contactor was divided into small compartments. Mass balance equations were established were established in each compartment with reaction terms. This reaction model was intended to predict dissolved ozone concentration, especially. We concluded that the model could predict favorably the mass balance of ozone, namely absorption efficiency of gaseous ozone, dissolved ozone concentration and ozone consumption. After establishing the model, we discussed the effect of concentration of gaseous ozone at inlet, temperature and organic compounds on dissolved ozone concentration.

전자기기 나노튜브 메모리의 분자 동역학 모델링

  • 이준하;김형진;강신혜;주아영
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.203-206
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    • 2007
  • 연속 전자 모델과 결합된 종래의 분자 동역학 방법은 원자 사이의 힘과 원자의 전기용량에 의해 야기되는 탄소 나노튜브의 구부러지는 성질의 특성을 해석하였다. 탄소 원자의 전기 용량은 탄소 원자의 길이에 따라 변하였다. 본 연구는 11.567nm($L_{CNT}$)의 길이와 $0.9{\sim}1.5nm(H)$의 안쪽 깊이를 가진 (5,5) 탄소 나노튜브 브리지로 MD 시뮬레이션을 수행하였다. 탄소 나노튜브는 금 표면에 부딪힌 후 탄소 나노튜브 브리지는 약 ${\sim}1{\AA}$의 크기로 금 표면에서 진동하며, 크기는 차츰 감소하였다. $H{\leq}1.3nm$일 때, 탄소 나노튜브 브리지는 첫 번째 충돌 후에 금 표면과 계속 접촉해 있었고, $H{\leq}1.4nm$일 때, 탄소 나노튜브 브리지는 몇 번의 충돌 후에 금 표면과 안정한 접촉상태가 되었다. $H/L_{CNT}$가 0.13보다 작을 때, 탄소 나노튜브 초소형 전자기기 메모리는 반영구적인 비활성의 메모리 장치가 되는 반면에 $H/L_{CNT}$가 0.14보다 클 때 탄소 나노튜브 초소형 전자기기 메모리는 휘발성이거나 스위치 장치로 동작할 수 있다.

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CT 영상을 이용한 무릎관절 모의 치환 시술 환경 (Surgical Simulation Environment for Replacement of Artificial Knee Joint)

  • 김동민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.119-126
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    • 2003
  • CT 영상을 이용하여 인공 무릎관절 모의 치환 시술 환경 구축에 관한 방법을 제시한다. 관절의 3차원 형상의 재구성에 필요한 정보는 영상처리 기법을 이용하여 연속된 CT 영상으로부터 노이즈 제거와 포인트 데이터를 추출하며, 추출된 포인트 데이터는 영상의 해상도와 함께 생역학에서 제시한 역학적 축을 기준으로 실측의 3차원 형상으로 재구성된다. 재구성된 형상은 PC 기반에서 구현된 모의시술 프로그램을 통하여 관절 운동의 해석과 접촉면 해석을 지원하며, 조이스틱과 마우스등을 이용하여 인공관절의 치환과 절단을 가상으로 실행할 수 있도록 하였다. 또한 인공 관절의 접합부에 대한 접촉면 해석을 통하여 시술에 대한 정합성과 연골 부위의 마모성 예측을 시각화하였다.

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GPU 기반 대량입자 거동 시뮬레이션과 실험비교 (Comparison of GPU-Based Numerous Particles Simulation and Experiment)

  • 박상욱;전철웅;손정현;이재욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권7호
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    • pp.751-756
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    • 2014
  • 우리 주변에는 수많은 알갱이들이 서로 상호작용하면서 운동하는 모습을 주로 볼 수 있다. 본 연구에서는 수많은 알갱이들의 접촉에 따른 동적 거동을 분석하였다. 접촉에 의한 각 요소의 거동을 해석하기 위해 이산 요소법(Discrete element method)을 사용하였다. 접촉 관계에 있어서 접촉 판별을 위해 Neighboring-Cell 알고리즘을 사용하였고, 접촉력 계산에 Hertzian contact model과 Tangential sliding friction contact 모델을 사용하였다. 수많은 알갱이의 접촉해석을 위해 GPU 기반의 병렬 프로그램을 구성하였다. 해석을 검증하기 위해서 댐 붕괴 실험을 수행하였다. 거동 종료시점에 입자들의 쌓인 형상을 시뮬레이션 결과와 비교하여 해석 프로그램의 신뢰성을 검증하였다.

초음파원자현미경 캔틸레버의 동특성 해석과 탄성특성 평가 (Evaluation of Elastic Properties and Analysis of Contact Resonance Frequency of Cantilever for Ultrasonic AFM)

  • 박태성;곽동열;박익근;김정석;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.174-180
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    • 2011
  • 본 연구에서는 초음파원자현미경을 이용하여 비파괴적인 표면탄성이미지 분석과 나노표면에서의 기계적 물성 평가를 연구하였다. 이를 위해 접촉역학 특성에 따른 캔틸레버의 공진주파수 변화를 이론적으로 해석하고 실험적으로 측정하였다. 스프링-질량 모델과 Herzian 이론을 이용하여 계산한 이론적인 접촉공천주파수는 초음파원자현미경 캔틸레버의 실험적인 접촉 공진주파수의 변화와 매우 유사하였다. 결과적으로, 초음파원자현미경의 표면 높이 이미지와 진폭이미지를 성공적으로 얻을 수 있었고 진폭신호를 통하여 시료표면에서의 탄성특성을 정성적으로 평가하였다.

트라이볼로지 손상을 억제하기 위한 구조물 모서리부 설계: 제1부 - 설계공식 개발 (Design of Structure Corners Restraining Tribological Failures: Part I - Development of Design Formula)

  • 김형규
    • Tribology and Lubricants
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    • 제31권4호
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    • pp.163-169
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    • 2015
  • This paper describes a design method for the corner radius of a contacting body using the theoretical approach of contact mechanics. A complete contact, as in the case of a sharp-cornered punch, produces singular contact traction: whereas, in an incomplete contact, the singular contact traction disappears because of the rounded corners, and the contact edges are within the rounded regions. The design method aims to determine the conditions of the contact force as well as the material properties in an incomplete contact. The incomplete contact changes into the complete contact again when the contact edges exceed the rounded regions owing to either an increased contact force or the compliance of the materials. The contact length of a rounded punch is used as a parameter to derive the required conditions. As a result, a design formula is obtained, which provides a minimum allowable radius when the materials, normal contact force, and the length of a flat region of the punch are predetermined. This work consists of two parts: Part I includes a theoretical background, design method, and formula, and Part II describes the actual process with the investigation of design parameters.

디지털 기술을 활용한 바이러스 확산 방지 시스템 설계 및 구현에 관한 연구 (A study on the design and implementation of a virus spread prevention system using digital technology)

  • 유지현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.681-685
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    • 2022
  • COVID-19 사태를 비롯하여 인류는 지속적인 바이러스 감염에 노출되고 있고 감염자를 신속하게 격리하고 접촉자를 추적하여 감염 확산을 방지를 위한 노력이 진행되고 있다. 연락을 통해 확진자 접촉을 확인하는 수동적인 역학조사는 정확성과 신속성 측면에서 한계가 있어 다양한 디지털 기술을 활용한 자동적인 추적 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 저전력 블루투스 BLE(Bluetooth Low Energy) 기술을 활용하여 접촉을 확인하고 RSSI (Received Signal Strength Indicator) 값에 대한 분석과 보정을 통해 밀접 접촉을 식별하는 알고리즘을 제시하고, 중앙집중형 서버 구조의 바이러스 확산을 방지할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다.

Voronoi 입자기반 개별요소모델을 이용한 암석 균열의 열에 의한 미끄러짐 해석: 국제공동연구 DECOVALEX-2023 Task G(Benchmark simulation) (Voronoi Grain-Based Distinct Element Modeling of Thermally Induced Fracture Slip: DECOVALEX-2023 Task G (Benchmark Simulation))

  • 박정욱;박찬희;이창수
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.593-609
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    • 2021
  • 본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 결정질 암석 내 포함된 균열의 열-역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 열에 의한 균열의 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 여기에서는 Voronoi diagram을 이용하여 다면체 개별입자의 집합체로서 해석모델을 생성하고, 입자 및 입자간 접촉에서 발생하는 열-역학적 거동을 개별요소프로그램인 3DEC을 통해 해석하였다. 암석 시험편의 탄성거동을 재현하기 위하여 등가연속체 개념을 적용하여 입자와 접촉의 미시물성을 산정하였으며, 균열에 상응하는 접촉에는 Coulomb slip model을 부여하여 인장강도와 전단강도를 갖는 불연속면을 모사하였다. 경계응력과 열응력에 의한 균열의 거동을 수치적으로 모델링하였으며, 경계조건에 따라 균열의 미끄러짐이 발생하는 열-역학적 메커니즘을 정량적으로 분석하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석모델이 암석 내 열팽창과 열응력의 증가, 균열 응력과 변위, 경계조건의 영향 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 실내실험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

인체 다물체 동역학 모델을 이용한 생체역학 분석 및 평가 기술 (Biomechanical Analysis and Evaluation Technology Using Human Multi-Body Dynamic Model)

  • 김윤혁;신준호;철먼바타르
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.494-499
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    • 2011
  • 인체 근골격 시스템에 대한 다물체 동역학 모델을 이용한 동작중의 인체 내부의 생체역학 분석 및 평가 기술에 대하여 기술하였다. 의료영상과 사체실험 결과를 기본으로 하는 인체 다물체 동역학 모델과 3차원 동작분석 시스템을 이용한 인체 동작분석기술을 이용하여 생체내 발생하는 관절기구학, 관절모멘트 관절접촉력 및 근력을 예측하는 기술을 보행과 팔굽혀펴기 두 동작에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 인체 다물체 동역학 모델링 기술과 3차원 동작분석기술은 다양한 동작을 수행하는 생체의 분석 및 평가 기술로 활용성이 높을 것으로 생각한다.