• Title/Summary/Keyword: 질량-스프링 시스템

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Characteristics of Acoustic Damping Induced by Helmholtz Resonators with Various Geometric Factors in a Model Chamber (모형연소실내에서 헬름홀츠 공명기의 기하학적 형상 인자에 따른 음향 감쇠 특성)

  • Choi, Hyo-Hyun;Park, I-Sun;Sohn, Chae-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.254-257
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    • 2010
  • Acoustic design parameters of a Helmholtz resonator are studied experimentally and numerically for acoustic stability in a model acoustic tube. Acoustic damping is quantified by the amplitude of the fluid velocity in mass-spring-damper system. The length of an orifice, the volume of a cavity, and the diameters of an orifice and a cavity in the resonator are selected as design parameters for tuning of the resonator. It is found that acoustic damping capacity is increased by shorter orifice and longer cavity in the resonator. As the ratio of the orifice diameter to the cavity diameter increases in the resonator, the damping capacity decreases.

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A Study on Piano String Vibration (피아노현의 진동에 관한 연구)

  • Kang, T.-H.;Yoon, Y.-K.;Lee, S.-J.
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.8 no.1
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    • pp.13-22
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    • 1989
  • This study made an analysis of the characteristics of vibration & tone color of the piano strings on which a concentrated mass was set to give variety of different variations to the gamut. Theoretical analyses in this study were based on discrete and continuous system, of which the former was transformed into a multi-degree of freedom system by dividing into a number of small parts, while the latter utilized mode summation and Laplace transformation methods. And experiments were carried out with setting concentrated masses on upright piano string.

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Equivalent mechanical model of smart actuators and optimal operating conditions (지능형 공진작동기의 기계적상사와 최적작동조건)

  • Kim, Jun-Sik
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.285-287
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    • 2011
  • 본 논문에서는 지능형 작동기의 효율적 설계와 특성예측을 위하여 기계적 상사 모델을 개발하고, 작동기의 최적작동 조건을 고찰한다. 먼저 지능형 작동기의 기계적 상사는 단순한 2자유도 스프링-메스-뎀퍼 시스템으로 등가 시스템을 구현하였다. 이 때 스프링 강성계수는 시스템의 강성 또는 전기-기계 연성계수 등으로 상사되며, 전기회로 구성품 등은 질량, 뎀퍼 등으로 상사되어진다. 단순화된 기계적 상사모델을 이용하여 작동조건에서의 전기회로 구성품의 튜닝을 최적화 할 수 있다. 특히 작동기의 공진주파수에서의 특성을 고려하여 최적조건을 도출함으로써 그 성능을 극대화 할 수 있다.

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Impact Analysis of Communication Time Delay and Properties of a Haptic Device on Stability Boundary for a Haptic System with a First-Order Hold (일차홀드 방식을 포함한 햅틱 시스템의 안정성 영역에 대한 통신시간지연과 햅틱장치 물성치의 영향 분석)

  • Lee, Kyungno
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.572-578
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    • 2017
  • Haptic systems help users feel a realistic sensation when they manipulate virtual objects in the remote virtual environment. However, there are communication time delays that may make the haptic system unstable. This paper shows the relationship between communication time delay, properties of a haptic device, and the stability of the haptic system with the first-order hold method in a simulation. The maximum available stiffness of a virtual spring with the first-order hold method is larger than in the zero-order hold method when there is no time delay. However, when the communication time delay is much larger than the sampling time, the maximum available stiffness to guarantee the stability becomes the same, irrespective of the sample-hold methods. Besides, the maximum available stiffness increases in inverse proportion to the communication time delay and in proportional to the damping coefficient of the haptic device.

Dynamic Mass-measurement control System of Acceleration and Displacement Sensing Type (가속도 변위 검출형 동적 질량 측정 제어 시스템)

  • Kim, B.S.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.11 no.6
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    • pp.109-116
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    • 1994
  • Quickness and precision are the two most important requirements for an industrial scale used in production lines. In this paper, a new approach, "Dynamic-Mass measurement control System of Acceleration and Displacement(DMS-AD) sensing", is presented to improve some of drowbacks in conventional scales. The system, consisted of acceleration and displace- ment sensors, spring scale and microcomputer, is based on full utilization of dynamic mass measurement of acceleration and displacement via microcomputer-assisted real time monitoring. The rsulting system, when combined with appropriate dynamic mass estimation algorithm software, has shown its effectiveness in terms of two desirable characteristics required. required.

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Active vibration control of 2 D.O.F model by electromagnetic actuator (전자기 액튜에이터에 의한 2자유도 모델의 능동 진동제어)

  • Hur, Shin;Ha, Seong-Do;Choe, Kang-Youn
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.252-257
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    • 1995
  • 전자기력을 이용한 능동 진동제어는 1979년 Ellis 및 Mote가 원형 톱의 횡 진동의 감쇠에 관한 연구를 수행하였고, 1990년 Hong Su 및 T.S.Sankar등은 시스템의 절대 위치, 절대 속도 및 상대 위치 등의 제어 변수에 대하여 전자기 액튜에이터의 동적 특성이 진동 절연 성능에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 본 연구는 상부질량과 하부질량이 스프링으로 연결된 2자유도 모델의 능동 진동제어에 대하여 이론해석과 실험해석을 수행하고 각각의 결과를 비교하였다. 실험모델은 직선운동 가이드에 설치된 2개의 질량과 하나의 전자기 액튜에이터를 이용하였다. 진동제어 방법으로서는 모우드 해석에 의한 제어, 스카이 훅 감쇠 제어, Viscous damping 제어 방법을 적용하였다. 본 연구의 목적은 이론해석 결과와 실험 결과를 비교하고 비슷한 제어효과에 대해서 에너지 소비가 작은 효율적인 제어방법을 찾는데 있다.

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A Study on the Behavior of High-rise Buildings Considering Soil-Structure Interaction (지반-구조물 상호작용을 고려한 고층 구조물의 거동에 관한 연구)

  • Kim, Se-Hyun;Park, Sung-Soo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.9 no.4
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    • pp.243-251
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    • 2005
  • In the seismic design the pile foundation system of the buildings generally have been modeled to have a fixed end for its convenience and conservativeness. But it is necessary to consider the soil-structure interaction for more reliable design. In this study, the framed tube building and brace tube building with pile foundation system under earthquake were analyzed considering soil-structural interaction by 3 pile foundation modeling methods; fixed-end model, 6 springs model and p-y springs model. And 2 soil conditions were used in analysis. For each cases, displacements, drifts, maximum stress, periods and 1st mode mass participation ratios were compared.

Analysis of Vibration and Stress for Bed Structure of Engine Dynamo Tester (엔진 다이나모 시험기 베드 구조물의 진동 및 구조응력해석)

  • 이영신;강이석;김동진;김영대;김의석
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.173-185
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    • 1998
  • 본 연구에서는 자동차엔진 및 트랜스미션 성능시험을 위한 다이나모 베드구조물을 분석하고 설계하였다. 해석상에 고려된 베드구조물은 Ⅰ형강 구조물, 보강된 박스구조물 그리고 블록구조물로 제작되었으며, 시험을 위한 엔진 및 트랜스미션은 베드상판에 장착된다. 엔진구동시 회전에 의한 진동이 발생된다. 공진을 피하기 위해 베드구조는 충분한 구조적 일체성을 가져야 한다. 본 연구에서는 베드 구조물의 응력, 변위 그리고 자유진동해석이 ANSYS Code를 이용한 유한요소해석이 수행되었다. Ⅰ형강 구조형 베드 구조물에서 최대 응력은 23.2MPa에서 90.3MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 0.25㎜에서 0.92㎜까지 나타났다. 박스 구조형 베드 구조물에서 최대 응력은 0.028MPa에서 0.259MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 0.031㎜에서 0.413㎜까지 나타났다. 그리고 박스구조형 베드 구조물에서 최대 처짐은 0.92MPa에서 2.15MPa까지 나타났으며, 최대 처짐은 1.1㎜에서 2.7㎜까지 나타났다. 모든 구조물이 응력과 처짐 값에서 매우 안정적인 범위 내에서 발생됨을 볼 수 있었다. 구조진동해석에서 Ⅰ형강 베드구조물의 고유진동수는 112.03㎐에서 141.66㎐까지의 범위에 발생되었다. 박스 구조형 베드구조물에서의 고유진동수는 396.93㎐에서 755.11㎐까지의 범위에서 발생되었다. 마지막으로 블록구조형 베드구조물에서는 266.51㎐에서 244.67㎐까지의 고유진동수를 찾을 수 있었다. 모든 구조물에서 베드구조물의 무게증가에 따른 기본진동수는 증가된다. 베드시스템의 지지기초시스템은 2자유도계 시스템으로 설계되었으며, 다양한 질량변화 및 스프링상수 변화에 따른 진동해석을 수행하였다. 질량비가 증가될수록 고유진동수는 크게 감소되며, 스프링상수가 증가될수록 고유진동수는 감소된다.

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A Robust Controller Design for the Position Control of a Spring-Mass System (탄성-질량시스템의 위치제어를 위한 강건 제어기 설계)

  • 박종우;이상철
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.36T no.3
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    • pp.41-49
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    • 1999
  • In this paper, we design a controller using the $\mu$-synthesis method and apply it for the spring-mass system with noncollocated sensors and actuators. We assume that the values of the spring stiffness and load mass of the plant are uncertain. The plant is modeled with parametric uncertainty by using the state space equation, especially the descriptor form. The $H_\infty$ controller designed by the $\mu$-synthesis method is compared with the standard $H_\infty$ controller To compare performances of two $H_\infty$ controllers, it is assumed that both controllers were designed with same weighting functions except that the $\mu$-synthesis controller has structured uncertainties. By compared with the standard $H_\infty$ controller, we show that the designed controller has satisfactory robust performance as well as robust stability by simulations and experiments.

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A Strategy for Moving mass Systems from One Point to Another without Inducing Residual Vibration (잔류진동 없이 질량계를 한 위치에서 다른 위치로 옮기기 위한 전략)

  • Yoon, Byung Ok;;Karnopp, Bruce H.
    • Journal of KSNVE
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    • v.4 no.1
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    • pp.83-88
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    • 1994
  • In many circumstances, it is desired to move a mass from one position to another without inducing and vibration in the mass being moved. Two such problems are considered here : the motion of a mass initiated by another mass, nd the motion of a pendulum initiated by the specified motion of its support. In each case, it is dosired that the system start at rest and come to rest in the second position. A simple strategy for the specified motion is given here. The method is motivated by engine cam-follower design. The force required to move the system in question is determined as well as the maximum value of the force required(and the times at which these forces take place).

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