• 제목/요약/키워드: 피칭 운동

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타이어 접지폭을 고려한 3차원 차량모델에 의한 도로교의 동적해석 (Dynamic Analysis of Highway Bridges by 3-D. Vehicle Model Considering Tire Enveloping)

  • 정태주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.989-999
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    • 2006
  • 본 연구에서는 차량과 교량을 3차원으로 모델링하고, 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려하여 이동 차량이 교량을 통과할 때 교량의 선형동적해석을 수행할 수 있는 수치해석방법을 제시하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭을 고려하여 탠덤 다판스피링 차륜축의 피칭을 고려하여 단일차량인 2축과 3축 차량 및 5축 트랙터-트레일러를 각각 7-자유도, 8-자유도 미 14-자유도로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였고, 그 해는 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 계산하였다. 교량의 노면조도는 평균값이 영인 정상확율분포롤 가정한 지수스팩트럴밀도를 사용하여 생성시켰다. 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉴요소를 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Ragid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 교량의 운동방정시은 모우드 중첩법을 사용하여 풀었다. 본 연구에서 제시한 수치해석방법으로 구한 결과와 Whittemoare 등과 Fenves 등이 실시한 실험값과 비교 검토하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

진동하는 NACA 0012 에어포일의 근접후류 측정 (Near-wake Measurements of an Oscillating NACA 0012 Airfoil)

  • 김동하;김학봉;장조원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 진동하는 에어포일의 후류에 미치는 레이놀즈수의 영향을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. NACA 0012 에어포일은 1/4 시위를 기준으로 피칭운동을 하고, $\pm$6$^{\circ}$ 내에서 진동하도록 설정하였다. 진동하는 에어포일에서 후류를 측정하기 위하여 2축 열선풍속계가 사용되었고 연선 가시화 기법이 경계층을 관찰하기 위하여 사용되었다. 실험조건에서 자유흐름속도는 1.98, 2.83 그리고 4.03 m/s이며, 이를 근거로 한 레이놀즈수는 각각 $2.3{\times}10^4$, 3.3${\times}10^4$, 4.8${\times}10^4$이다. 모든 경우에 에어포일 진동수는 무차원 진동수 K=0.1에 맞게 조절되었다. 실험 결과, 피칭하는 에어포일의 경계층 및 후류 유동 특성은 레이놀즈수 2.3$\times$104, 3.3$\times$104 사이에서 크게 다르게 나타나며, 레이놀즈수 3.3${\times}10^4$와 4.8${\times}10^4$에서 유사하게 나타난다. 이것은 레이놀즈수 2.3$\times$104에서 비정상 분리가 크게 지연되기 때문이다.

경사면에서 골프스윙 동작시 족저압력 분석 (Influence of Different Slope Analysis during Pitching Wedge Swing on Plantar Pressure Distribution Pattern)

  • 손동주;양정옥;이중숙
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.297-309
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    • 2009
  • 이 연구에서는 피칭웨지 스윙 시 족저압력 측정기를 이용하여 평지, 오르막 내리막경사면에서의 족저압력분포의 메카니즘을 분석하여 운동역학적인 기초자료를 제공하고자 피험자는 KPGA 3명, KLPGA 3명을 대상으로 족저압력분포를 측정한 후 스윙시간, 동작특성, 평균족저압력 그리고 최대족저압력을 분석한 결과 경사면의 형태변화에 따른 스윙동작 시 구간별 시간변인과 족저압력변인들을 종합적으로 분석 결과 경사면에서의 스윙동작은 백스윙 과정에서 하지의 코일링 동작을 방해하는 요인이 될 수 있으며, 다운스윙과정에서도 체중분산을 최소화시키는 하지의 블로킹 동작과 이 후 릴리스 동작에도 부정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 경사면은 스윙동작에 영향을 미칠 수 있는 많은 외적 요인들 중의 하나인데, 오르막경사면에서의 어드레스 자세는 하지의 움직임을 제한하기 때문에 약간 좁은 스탠스를 유지하고, 내리막경사에서는 반대로 하지의 더 큰 활동성을 막기 위하여 더 넓은 스탠스를 가져야 할 것으로 판단되며, 어드레스 자세에서 뿐만 아니라 오르막경사의 다운스윙 동안에도 가능한 신체균형을 유지시키기 위하여 체중을 왼발에 두어야 할 것으로 판단된다.

2 MW 영구자석 직접 구동형 부유식 스파 부이 풍력 발전기의 피칭 운동해석 (Pitching Motion Analysis of Floating Spar-buoy Wind Turbine of 2MW Direct-drive PMSG)

  • 신평호;경남호;최정철;고희상
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.1-14
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    • 2017
  • A series of coupled time domain simulations considering stochastic waves and wind based on five 1-h time-domain analyses are performed in normal operating conditions. Power performance and tower base Fore-Aft bending moment and pitching motion response of the floating spar-buoy wind turbine with 2 MW direct-drive PMSG have been analyzed by using HAWC2 that account for aero-hydro-servo-elastic time domain simulations. When the floating spar-buoy wind turbine is tilted in the wind direction, maximum of platform pitching motion is close to $4^{\circ}$. Statistical characteristics of tower base Fore-Aft bending moment of floating spar-buoy wind turbine are compared to that of land-based wind turbine. Maximum of tower base Fore-Aft bending moment of floating spar-buoy wind turbine and land-based wind is 94,448 kNm, 40,560 kNm respectively. This results is due to changes in blade pitch angle resulting from relative motion between wave and movement of the floating spar-buoy wind turbine.

저 레이놀즈수에서 진동하는 에어포일의 비정상 경계층 측정 (Measurement of an Unsteady Boundary Layer of an Oscillating Airfoil at a Low Reynolds Number)

  • 김동하;장조원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • 진동하는 에어포일에서 비정상 경계층의 거동을 조사하기 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 가로세로비가 2.7인 NACA 0012 에어포일은 시험부에 수직으로 설치되었고, 1/4 시위에서 조화 피칭운동을 한다. 에어포일의 진동 진폭은 -6$^{\circ}$에서 +6$^{\circ}$까지 변화하며 평균 받음각은 0$^{\circ}$ 이다. 표면에 부착되는 프로브(글루온 프로브)가 경계층 표면 유동를 측정하기 위하여 이용되었다. 측정은 자유흐름속도는 1.98, 2.83, 4.03m/s에서 수행되었고, 시위길이를 근거로 한 레이놀즈수는 각각 2.3$\times$104, 3.3$\times$104, 4.8$\times$104이다. 에어포일의 무차원 진동수를 모든 경우에서 0.1로 고정하였다. 비정상 경계층에서 최소 전단력의 위치와 경계층 붕괴의 위치는 레이놀즈수 2.3$\times$104와 3.3$\times$104 사이에서 크게 다르게 나타난다.

시간영역 패널법을 이용한 융합익기 형상 초소형 무인기의 공력해석 (Aerodynamic Analysis of the Blended Wing Body Type MAV using the Time-Domain Panel Method)

  • 박진한;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.637-646
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    • 2010
  • 포텐셜 기저 패널법과 시간전진법을 통합한 시간영역 패널법을 이용하여 융합익기 형상 초소형 무인기 FM07에 대한 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 융합익기 형상 무인기인 FM07의 공력해석에는 초기 설계형상(Case I)과 가로세로비를 증가시키고 무게중심을 후방으로 이동시킨 개선형상(Case II)이 사용되었다. 정상 공력해석을 통해 FM07 무인기의 개선형상이 초기형상에 비하여 보다 큰 양항비와 높은 피칭 안정성을 나타냄을 확인하였다. FM07의 비정상 급가속(발사체 이륙단계)을 나타낸 공력해석에서는 초기 급격한 증가를 보이는 공력계수들이 수초 후에 안정화되어 정상상태에 근사한 값을 나타내었다. FM07의 순항시 발생할 수 있는 피치진동운동에 대한 해석을 수행하여 진동에 따른 공력계수의 이력 현상을 확인하였으며, 개선형상이 보다 큰 민감도를 갖는 것을 확인하였다.

4축 단일차량에 의한 도로교의 동적응답에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Response of Highway Bridges by 4-Axles Single Truck)

  • 정태주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.397-404
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    • 2011
  • 본 연구에서는 4축 단일차량에 타이어의 접지폭을 고려한 새로운 3차원 차량모델을 개발하여 도로교의 동적응답을 구할 수 있는 수치해석방법을 개발하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭과 텐덤 스프링 차륜축의 피칭을 고려하고 4축 단일차량을 10-자유도를 갖는 차량으로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange방정식을 사용하여 유도하였으며 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 그 해를 계산하였다. 본 연구에서 개발한 3차원 차량모델을 이용하여 구한 수치해석 결과와 실제 교량에서 실시한 실험값을 비교 검토하여 그 타당성을 입증하였다. 수치해석으로 구한 해석값은 실험값과 매우 유사한 경향을 나타내었다. 차량의 동적 해석에서는 4축 단일차량인 24톤 덤프트럭이 여러 가지 스텝 범프를 통과할 때 발생하는 타이어력의 최대 충격계수를 구하였다.

선박용 DBS수신 추적안테나 시스템의 구현 (A study on the tracking antenna system for DBS receive on a ship)

  • 최조천;양규식;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2236-2245
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    • 1997
  • 직접위성방송(DBS)은 정보화사회를 위한 실질적인 서비스 분야로써 각광을 받고 있으며, 특히 해상에 까지 광범위한 방송서비스를 제공할 수 있는 매우 유용한 매체이다. 그러나 해상에서의 DBS 수신장치는 선박의 운항이나 피칭(pitching), 로링(rolling), 요잉(yawing) 등의 동요에 관계없이 위성을 계속 추적하기 위한 복잡한 안테나 제어장치가 필요하다. 이 연구는 소형 선박에서 무궁화위성의 DBS를 수신하기 위한 장치의 개발을 목표로 하고 있으며, 한반도 주위의 해역을 항해하는 소형 선박에서 쉽게 탑재하고 사용할 수 있도록 소형, 경량, 저가격화에 중점을 두었다. 그러므로 한반도 연.근해에서 무궁화위성의 추적조건을 분석하고 이에 적합한 Az/El 2축 마운트를 설계하여 제작하였으며, 스텝트렉(step track) 빙식에 의한 추적과 각속도 센서를 이용한 마운트의 동요보정 기능을 타 장비의 도움없이 스스로 수행할 수 있는 시스템을 연구하였다. 또한 장치를 탑재할 수 있는 선박운동 시뮬레이터를 제작하여 여러가지 형태의 동요를 구현하며, 추적과 동요보정에 따른 수선상태를 측정, 분석하므로써 실험적으로 최적의 알고리즘을 작성하였다.

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비평면 지면 효과를 받는 플래퍼론이 있는 날개의 비정상 공력해석 (Unsteady Aerodynamic Analysis of the Wing with Flaperon Flying over Nonplanar Ground Surface)

  • 정용인;조정현;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.369-374
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    • 2007
  • 비평면 지면 위를 비행하는 플래퍼론이 있는 날개의 비정상 공력특성을 경계요소법을 사용하여 연구하였다. 시간 전진법을 사용하여 채널과 지면 위를 비행하는 날개 및 플래퍼론의 움직임에 따른 후류의 형상을 모사하였다. 지면 위 또는 채널 내를 비행하는 날개의 공력계수는 플래퍼론의 주기운동에 따라 일정한 루프로 나타난다. 플래퍼론 변화에 따른 롤링모멘트는 지면 위를 비행하는 날개와 채널 내를 비행하는 날개가 동일한 결과를 나타내었다. 피칭모멘트는 지면에서 보다 채널 내를 비행할 때 플래퍼론의 움직임에 따라 더 큰 변화폭을 나타내었다. 본 연구를 통해 비평면 지면 위를 비행하는 운송체의 안정성 해석에 필요한 다양한 공력계수 확보가 가능하다.

타이어 접지폭을 고려한 3차원 차량모델에 의한 동적 차륜하중에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Wheel Loads of 3-D Vehicle Model Considering Tire Enveloping)

  • 정태주
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.95-104
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    • 2002
  • 본 연구에서는 타이어의 접지폭을 고려한 새로운 3차원 차량모델을 개발하여 차량의 동적하중에 대하여 연구하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭과 텐덤 스프링 차륜축의 피칭을 고려하여 대형차량인 2축 차량과 3축 차량을 각각 7-자유도와 8-자유도로 모델링 하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였으며 IMSL에 내장되어 있는 5차 Runge-Kutter 방법을 사용하여 해를 계산하였다. 본 3차원 차량모델을 이용하여 수치해석한 결과와 Whittemore 등이 실시한 실험값을 비교 검토하여 그 타당성을 입증하였다. 수치해석으로 구한 결과는 실험값과 매우 잘 일치하였다. 차량의 동적 해석에서는 2축 차량인 8톤 덤프트럭과 3축 차량인 15톤 덤프트럭이 스탭 범프를 통과할 때와 여러 가지 종류의 도로를 1.0 km 주행하는 동안 발생하는 타이어력의 최대 충격계수를 구하였다.