• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1991년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.180-187
• /
• 1991

차량현가장치는 주로 운행중 승차감(ride quality)을 향상시키고, 현가장치의 변위(rattle space)를 제한된 범위안에 있도록 유지시켜 주며, 조정안정성(handling performence)을 향상시켜 주는 기능을 수행한다. 승차감을 향상시켜 주기 위해서는 도로 수직입력 및 횡풍등에 의한 외란으로 부터 스프링상질량을 절연 시켜야 하며, 조정안정성을 향상시키기 위해서는 타이어와 지면과의 접촉력변화를 최소화시키면서 타이어가 도로형상을 비슷하게 추종해야 한다. 또한 스프링상 질량과 스프링하 질량과의 충돌이 없이, 또한 현가장치의 각 링크기구들도 충돌없이 일정한 공간내에서 움직여야 하므로 현가장치의 변위는 제한조건내에 존재하여야 한다.(중략)

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 1999

본 논문은 유연한 비정형 물체의 애니메이션을 위한 효율적인 기법을 제안한다. 비정형 물체를 표현하기 위해 질량-스프링 모텔이 사용되었다. 지금까지 많은 기법들이 부드러운 객체의 사실적인 애니메이션을 생성하기 위해 질량-스프링 모델을 사용하였다. 질량-스프링 모텔의 애니메이션을 수행하기 위한 가장 손쉬운 접근법은 명시적 오일러 방법 (explicit Euler method)인데, 이 방법은 '불안정성 문제'라는 잘 알려진 문제가 발생한다는 단점을 가지고 있다. 이 불안정성 문제를 해결하기 위한 해법으로 암시적 적분법이 사용될 수 있다. 그러나, 이 암시적 방법의 가장 결정적인 약점은 대규모의 선행 시스템을 풀어야 한다는 것이다. 본 논문은 암시적 방법의 근사(approximation)를 이용하여 질량-스프링 모델을 빠른 시간에 애니메이션 할 수 있는 기법을 제시한다. 제안된 기법은 n 개의 질점이 O(n) 개의 스프링으로 연결되어 있을 때, 각 질점의 상태를 O(n) 시간에 안정적으로 갱신할 수 있다. 본 논문은 사실적인 결과를 위해 비정형 물체와 공기와의 상호 작용도 고려하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.1262-1274
• /
• 2011

이미지 모핑의 실제적인 시뮬레이션을 위해서는 빠르고 안정적인 이미지 변형모델이 필수적이다. 질량-스프링 시스템은 실시간 변형의 애니메이션 분야에서 널리 사용되고 있지만, 큰 변형이 요구되는 이미지모핑에서는 불안정한 특성을 보인다. 논문에서는 이미지 변형의 안정적인 결과를 얻기 위해, 메시상의 각노드의 x와 y성분 변위 값을 계산하는 얇은 막 질량-스프링 시스템을 내부적으로 사용한다. 얇은 막 질량-스프링 시스템의 방향 제한 때문에, 안정적이고 더 넓은 범위에서 부드럽게 이미지가 변형된 결과를 얻을수 있다. 일대일 변형은 이미지 모핑에서 중요한 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 이미지의 변형과정에서 발생하는 겹침을 빠르게 제거하는 방안에 중점을 둔다. 겹침을 빠르게 제거하기 위해, 겹침이 발생한 노드의 이웃 4개 또는 8개 노드에 외부 힘을 자동으로 부가하는 방안을 제안한다. 4개 또는 8개의 이웃 노드에 외부 힘을 부가하는 경우는 2개의 이웃 노드에 외부 힘을 부가하는 경우에 비해 겹침의 제거 속도가 크게 향상된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.1-8
• /
• 2011

본 연구는 질량-스프링 모델 기반의 직물 모델에서 질점의 움직임을 분석하여 실시간 직물 애니메이션이 가능한 퍼지 추론 기법을 제안한다. 지금까지 직물과 같은 탄성체를 표현하기 위한 많은 기법들은 질량-스프링 모델을 사용하였다. 직물은 다수의 질량과 스프링의 조합으로 구성되어 변형 가능한 면을 이루게되고, 면의 움직임은 운동법칙을 기반으로 수치적분을 통해 계산될 수 있다. 제안된 방법과 동일한 직물구조에서 Explicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ > 0.01 일 경우 불안정성 문제가 나타났으며, Implicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ = 0.03 에서도 애니메이션이 생성되지만 많은 양의 선형 시스템을 계산해야 하는 단점을 가지고 있어서 실시간 처리에 부적합하다. 본 연구는 질량-스프링 모델에서 질점의 움직임을 계산하기 위하여 ${\Delta}t$ = 0.03을 가지면서도 실시간 처리가 가능한 방법을 제안한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.55-63
• /
• 2019

최근 물리 시뮬레이션 분야의 성능 개선을 위해 GPU 컴퓨팅 방식이 활용되고 있다. 특히 많은 연산의 양을 요구하는 변형물체 시뮬레이션의 경우 실시간성 보장을 위해 GPU 기반 병렬처리 알고리즘을 필요로 한다. 본 연구진은 변형물체 시뮬레이션을 구현하는 방법 중 하나인 질량스프링 시뮬레이션 기법의 성능을 향상시키기 위한 병렬 구조 설계 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 GPU에 직접 접근이 가능한 그래픽 라이브러리인 OpenGL의 GLSL을 사용하였으며, 독립적인 파이프라인인 컴퓨트 쉐이더를 활용해 GPGPU 환경을 구현하였다. 병렬 구조 설계 방법의 효과를 검증하기 위해 스프링 기반 질량스프링 시스템을 CPU기반과 GPU기반으로 구현하였으며, 실험의 결과 본 설계 방법을 적용하였을 때 CPU 환경에 비해 연산 속도가 약 6,000% 개선됨을 보였다. 추후 본 연구에서 제안한 설계 방법을 활용한다면 경량화 시뮬레이션 기술이 필요한 증강현실 및 가상현실 분야에 효과적으로 적용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권7호
• /
• pp.3577-3581
• /
• 2013

진동해머에 의해 시공되는 말뚝의 해석을 위해서는 진동해머의 진동특성을 파악함이 우선되어야 한다. 진동해머의 진동특성을 살펴보고자 해석적 연구를 수행하였다. 진동시스템에 대한 지배방정식 구성에 있어서는 진동기만의 질량에 의해 발생하는 스프링작용력을 말뚝에 작용시키는 개념보다는 기진기와 말뚝이 연결된 단일 질량체를 고려하여 지배방정식을 구성하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 공운전시 스프링상수가 증가함에 따라 진폭의 변화량은 크지 않았으나 스프링작용력은 대체로 스프링상수에 비례하여 증가하였다. 공운전시 기진기질량이 증가함에 따라 진폭은 대체로 반비례관계를 보였으며 스프링작용력은 진폭의 변화율과 일치함을 알 수 있다. 스프링작용력과 변위의 방향은 회전운동 중인 편심질량이 가리키는 방향과 반대가 됨을 알 수 있었다.

• 소음진동
• /
• 제9권5호
• /
• pp.928-935
• /
• 1999

Vertical pumps are widely used owing to the fact that they occupy small floor space. In this type of pumps, however, the vibrational problems are very important, since, in many cases, they have less stiffness in comparison with lateral pumps. This study presents a simple solution method for calculating the natural frequencies and modes of vertical pumps. In this study, a mode of a vertical pump was developed and the nondimensional parameters for the vibrational characteristics of it were determined. Added mass was calculated for the effects of water and the transfer matrix method was used.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제32권3호
• /
• pp.116-125
• /
• 1995

선체(船體) 해양구조물(海洋構造物)과 같은 대형(大型) 구조물(構造物)은 대부분 판(板) 구조물(構造物)로 이루어져 있으며, 이에 각종(各種) 기기류(機器類), cable류(類). Pillar, 탄성지지(彈性支待)된 장비(裝備) 등과 같이 집중질량(集中質量), 분포질량(分布質量), 지지(支持)스프링 , 질량(質量)-스프링 계(系) 등이 부가(附加)되는 경우가 많다. 이러한 판(板) 구조물(構造物)의 진동해석(振動解析) 방법(方法)으로 매우 단순(單純)한 경우를 제외하고는 엄밀해(嚴密解)를 얻기 어렵기 때문에 Rayleigh-Ritz방법(方法), assumed mode method와 같은 해석적(解析的) 방법(方法)이 주로 적용(適用)되고 있다. 국부(局部) 팬널의 형상(形狀)은 직사각형(直四角形) 뿐만 아니라 사다리꼴, 삼각형(三角形) 등 매우 다양(多樣)한데 상기(上記) 해석적(解析的) 방법(方法)을 적용한 연구(硏究)는 대부분 직사각형(直四角形)인 경우에 대하여 이루어졌다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 임의(任意) 사각형(四角形) 형상(形狀) 평판(平板)에 집중질량(集中質量), Pillar와 같은 지지(支持)스프링, 질량(質量)-스프링 계(系) 등이 부가(附加)된 전체계(全體系)의 진동해석(振動解析)을 효율적(效率的)으로 수행(遂行)하는 방법으로서 임의(任意) 사각형(四角形) 형상(形狀)을 효과적(效果的)으로 취급하기 위해 특성좌표계(特性座標系)를 활용하고 assumed mode method을 적용하는 정식화(定式化)를 제시하였다. 질량(質量)-스프링 계(系)가 부가(附加)된 사다리꼴 평판(平板)을 대상(對象)으로 일련의 수치(數値) 계산(計算)을 수행(遂行)하고 유한요소법(有限要素法)에 의한 결과(結果)와 비교(比較) 검토(檢討)하므로써 본(本) 연구(硏究)에서 제시한 방법(方法)의 타당성(妥當性)을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.606-612
• /
• 1985

본 논문에서는 전보의 연속으로서 말단질량이 부착된 기둥의 자유단에 압축 종동력이 작용하는 비보존적 탄성계의 불완전 고정단에 나타나는 스프링 특성의 영향 을 연구하였다. 고정단은 병진스프링과 회전스프링으로 구속되었고, 이들 스프링 상 수의 여러 값이 말단질량과 연성(coupling)되어 기둥의 안정성에 미치는 영향을 연구 하였다. 기둥의 전단변형과 회전관성의 영향을 고려하였으며, Hamilton's principle 로서 계의 운동방정식과 경계조건의 식을 유도하여 수치해석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
• /
• pp.631-634
• /
• 2001

가상 현실이나 게임 제작 분야에서는 움지임에 따른 변형을 실시간으로 처리하는 것이 요구되고 있다. 변형 처리를 위한 일반적인 모델은 질량-스프링(mass-spring) 방법을 이용한 것으로, 그 구현이 쉽고 처리 속도가 빨라 대화형 시스템(interactive system)에서 실시간 처리를 위한 모델로 주목되고 있다. 반면에, 이 모델은 외부의 제어에 대하여 super-elastic한 문제를 내포하여 그 적용이 제한되어 있다. 본 논문에서는 스프링 모델의 근본적인 문제인 super-elastic 문제를 극복하기 위한 근사 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 하이브리드 접근 방식으로, 이산 점 사이의 내부 힘들을 선처리(pre-processing)하여 elastic한 성분을 나누어 처리한다. 선처리 과정에서는 변형 물체의 물리적 속성에 따라 늘어나는(elongation) 성분과 굽어지는(bending) 성분을 따로 처리함으로써, 극심히 늘어나는(super-elongation) 문제를 극소화할 수 있다. 본 논문의 결과로는 빈번한 제어에 대응되는 움직임을 빠르게 생성할 수 있음을 보이며, 안정적이면서 그럴 듯한 움직임을 생성할 수 있음을 보인다.