• Title/Summary/Keyword: 쿨롱력

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Simple structural model of Heunginjimun with coulomb friction (흥인지문의 쿨롱 마찰력을 도입한 단순 해석모델)

  • Park, Sung-Ah;Min, Kyung-Won
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.516-520
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    • 2011
  • 본 논문에서는 먼저 흥인지문에 대해 상시진동실험을 수행하고, 그 데이터를 분석하여 흥인지문의 고유진동수, 모드, 감쇠비의 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 흥인지문의 병진모드를 파악하였고, 병진모드에서 측정한 여러 기둥의 모드 상대크기와 위상이 동일함을 확인하였다. 저차 병진모드에서 모든 기둥이 같은 방향으로 강성을 발휘하기 때문에 각층의 강성을 합한 등가의 층강성을 가지는 2자유도의 동적강체해석모델을 제시하였다. 이 해석모델은 선형 범위 내에서 거동한다는 것으로 가정하여 층강성을 산정하였다. 실제 흥인지문의 접합부에는 부재간의 이음과 맞춤에 의한 마찰력이 작용한다. 접합부를 누르는 무거운 지붕하중에 의해 이 마찰력은 증가하게 되고, 이로써 횡하중에 저항하게 된다. 이러한 접합부에 강한 횡하중이 작용하게 되면, 접합부의 이완 및 마찰력의 저하 등으로 인하여 횡강성의 저하가 급격히 일어나는 비선형 특성을 갖게 된다. 이러한 흥인지문의 비선형적인 특성을 파악하기 위해 흥인지문 해석모델에 쿨롱 마찰력을 도입하여 비선형적인 해석모델을 제시하였다.

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Closed-Form Solutions to Free Vibration Response of Single Degree of Freedom Systems with Coulomb Friction (쿨롱마찰을 갖는 단자유도계의 자유진동응답에 관한 닫힌 해)

  • Lee, Sung-Kyung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.33 no.1
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    • pp.9-16
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    • 2020
  • The objective of this study is to propose closed-form solutions to the free vibration response of single-degree-of-freedom (SDOF) systems, as part of fundamental research on dynamic systems with Coulomb friction. The motion of a dynamic system with Coulomb friction is described by a nonlinear differential equation, and, due to the variation in the sign of friction force term with the direction of motion, it is difficult to obtain the closed-form solution. To solve this problem, the nonlinear differential equation is directly computed by numerical integration, or an approximated solution is indirectly obtained using a linear differential equation wherein the damping effect due to Coulomb friction is replaced by an equivalent viscous damping term. However, these conventional methods do not provide a closed-form solution from a mathematical point of view. In this regard, closed-form solutions to the free vibration response of SDOF systems with Coulomb friction are derived herein by considering that the sign of the friction force term is reversed in each half-cycle of motion and by expanding it to the entire time history using the power series function. In addition, for a given initial condition, both the number of free vibration half-cycles and the response at the instant when free vibration motion stops are predicted under the condition that the motion of free vibration is stopped when the amplitude of the friction force is higher than that of the restoring force due to stiffness.

Numerical analysis of particle behavior around a bipolar charged electret fiber (정전 섬유필터 주위의 입자포집 및 거동에 관한 수치해석적 연구)

  • An, Gang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.21 no.11
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    • pp.1509-1517
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    • 1997
  • Charged and uncharged particle motions and collection characteristics around a bipolar charged rectangular shape electret fiber are studied numerically. Particle inertia, fluid drag, Coulomb force and polarization force are considered to predict the particle motion around the electret fiber. The effects of particle sizes, flow velocities, number of charges and polarities are also systematically investigated. For small size particles, the single fiber collection efficiency is greatly dependent on the charge polarity and the number of charges on a particle. However, particles larger than 5.mu.m do not show charging effect on collection efficiencies in the flow velocity ranges from 1.5 cm/s to 150 cm/s when the maximum charges are within +5 to -10. The results show that a strong electric field gradient at the corner of the bipolar charged fiber plays a very important role on collecting particles regardless of its charge polarity because of the polarization force. It also shows that the most penetrating particle size for a single electret fiber decreases as the flow velocity increases and the number of charges of a particle decreases.

Stabilization of ionization in an intense laser field (초강력 레이저에 의한 원자의 이온화의 안정화)

  • 권덕희;이해웅;이용주
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.10-11
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    • 2002
  • 최근 수년간 원자의 쿨롱(Coulomb) 인력을 능가하는 전기장을 발생하는 강력한 레이저(I>$10^{16}$ W/$\textrm{cm}^2$)와 상호작용하는 원자계에서 보여지는 많은 흥미로운 비선형 현상들, 예를 들면 다중광자 이온화(multiphoton ionization), 임계 이상의 이온화(above-threshold ionization), 고차조화파 발생(high-harmonic generation)등에 대한 연구가 활발히 진행되어왔다. 또 하나의 비선형 현상으로 원자의 이온화의 안정화(stabilization)가 있고, 이 현상은 레이저의 세기가 증가하면서 이온화율이 포화되거나 감소하는 것을 의미한다. (중략)

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Influence of Combustion Flame on Flashover Characteristics Due to Fire Occurrence (화재발생시 직류 플래시오버특성에 미치는 연소화염의 영향)

  • 하장호;김인식;정우영
    • Fire Science and Engineering
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    • v.17 no.2
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    • pp.25-34
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    • 2003
  • In this paper, characteristics of the DC flashover voltage in the horizontal air gap of sphere-sphere/needle-needle electrode system were investigated when the combustion flame of paraffin oil was present between the two electrodes. The reduction characteristic of DC flashover voltage was discussed with the thermal ionization process, the relative air density and the deflection phenomena in the shape of flames that caused by the corona wind and Coulomb's force. As the results of an experimental investigation, It was found that the reduction characteristics of DC flashover voltages with flames were affected strongly by the flame deflection and the change of relative air density. It was also found that the thermal ionization phenomena were not important in the range of combustion flame temperature.

Neuro-controller design for the line of sight stabilization system containing nonlinear friction (비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템의 신경망 제어기 설계)

  • Jang, Jun-Oh;Jeon, Byung-Gyoon;Jeon, Gi-Joon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.2
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    • pp.139-148
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템에 대해서 마찰력 보상과 성능개선을 위한 신경망제어기의 설계방법을 제시한다. 제안한 신경망제어기는 비례, 적분, 진상(PI/LEAD) 제어기와 신경회로망과의 병렬로 구성되며, 제어 목적은 비선형 마찰과 외란이 존재하여도 안정거울의 각속도 추적성능과 안정화 성능의 향상에 있다. 신경회로망의 입력으로 안정거울의 각속도 추적오차와 추적오차의 적분, 제어입력이 필터를 통과한 신호가 사용되며, 신경호로망은 간접학습구조에 의해 학습된다. 조준경 시스템의 비선형 마찰력인 쿨롱마찰력의 크기가 외부환경에 따라 변하는 경우와 시스템으로 외란이 인가되는 경우에 대하여도 제안한 병렬제어기는 기존의 PI/LEAD 제어기보다 추적과 안정화 성능면에서 우수함을 컴퓨터 모의 실험으로 확인한다.

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Flashover Characteristics of the Horizontal Air Gaps Caused by Combustion Flames (연소화염에 의한 수평배치 공기갭의 섬락전압 특성)

  • 김인식;김이국;김충년;지승욱;이상우;이광식
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.27-34
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    • 2002
  • In this paper, characteristics of the ac and dc flashover voltage in the horizontal air gap of a needle-needle electrode system were investigated when the combustion flame was present near the high-voltage electrode. In order to examine the flashover phenomena and the corona inception voltages caused by flame we measured the voltage and current waveforms when the corona and the flashover was occurred. We also observed, as increasing the applied voltages, the deflection or fluctuation phenomena in the shape of flames caused by the corona wind and the coulomb's force. As the results of an experimental investigation, we found that the reduction of flashover voltages, in comparison with the no-flame case, are 62.7[%] for k=1.0, 34.2[%] for h=5[cm], 27.3[%] for h=7[cm] and 21.4[%] for h=9[cm] when ac voltage is applied.

Influence of the Combustion Flames on the Flashover Characteristics of the Sphere-Sphere Air Gap (구-구갭의 섬락 특성에 미치는 연소화염의 영향)

  • Kim, In-Sik;Lee, Sang-Woo
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.44-51
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    • 2005
  • In this paper, reduction characteristics of the AC and DC flashover voltage in the horizontal air gap of sphere-sphere electrode system were investigated when the combustion flame was present near the high voltage electrode. The voltage and current waveforms were measured, when the flashover is occurred, in order to examine the flashover polarity by flame. The reduction characteristics of AC flashover voltage were discussed with the thermal ionization process, the relative air density and the deflection phenomena in the shape of flames that caused by the coulomb's force. As the results of an experimental investigation, It was found that the reduction of flashover voltages in sphere-sphere system, in comparison with the no flame case, are $79.9[\%]$ for k=0, $82.9[\%]$ for k=0.5, $87.5[\%]$ for k=1.0, $85.0[\%]$ for h=0[cm], $40.8[\%]$ for h=5[cm] and $28.2[\%]$ for h=9[cm] when ac voltage is applied. The influence for thermal ionization process of the combustion flame in small scale no particular change is recognized.

Experimental Studies on Electrohydrodynamic Atomization of CIGS Nanoparticle Precursor (CIGS 나노입자를 포함한 전구체의 전기수력학적 분무에 관한 실험적 연구)

  • Woo, Jihoon;Yoon, Sukgoo;Kim, Hoyoumg
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2010
  • 전기수력학적 분무를 이용한 액적 미립화 기술은 나노사이즈의 액적 형성, 쿨롱 반발력에 의한 균일한 액적 형성, 그리고 향상된 액적 타겟팅을 가능하게 한다. 따라서 이를 이용하여 매우 균일한 박막 코팅이 가능하다. 이러한 점에 힘입어 현재 진공 공정으로 제작되고 있는 CIGS태양전지의 광흡수층을 비진공 공정중 하나인 전기수력학적 미립화를 이용하여 실험하였다. Ethanol-based 의 CIGS나노 입자를 포함하는 콜로이드 상태의 전구체를 이용하여 적절히 가열된 몰리브덴 배면 전극위에 적용하였다. 미립화한 액적은 접지된 몰리브덴 층에 부착되는 즉시 증발하여 CIGS입자를 남긴다. 여기서 가장 중요하게 다루어야 할 조건은 기판의 온도, 인가 전압, 전구체의 유량이다. 분사 모드는 Cone-jet을 적용하였으며 5~15kV의 인가 전압에서 1ml/hr내외의 유량을 공급하여 3분 이내에 적절한 광흡수층 두께인 1마이크론 내외에 도달할 수 있다. 이와같은 조건으로 형성된 박막층에 관한 SEM image를 통해 다른 비진공 코팅 방식과 비교하였다.

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A Study on the Robust Digital Tracking Control of a Robot with Flexible Joints (플렉시블한 관절을 갖고 있는 로보트의 강인한 디지탈 추적 제어에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Geol
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.9 no.2
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    • pp.92-100
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    • 1992
  • 플렉시블한 관절을 가지고 있는 로보트에 대하여 계단(step) 혹은 경사(ramp) 함수로 기준입력이 주어졌을 때, 모델의 불확실성이나 외란 아래에서 추적오차가 없는 디지찰 제어기법을 제시하고 실제로 실험을 통하여 제어기를 MC 68000으로 구현함으로써 제안한 제어 알고리즘의 유용성을 보였다. 제어기 설계에 있 어서 고려한 사항들은 비선형 마찰력, 중력에 의한 외란, 구동기와 부하사이의 뒤틀림 스프링 효과, 구리고 측 정할 수 없는 상태변수들이다. 또한 미분불가능한 쿨롱마찰로 인하여 전체 시스템이 이산/연속 혼성 시스템이 되어 출력에서 나타나는 리미트 싸이클을 해석/추정하기 위하여 혼성 시스템에서의 기술함수(Describing Function) 법을 제시하였다.

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