• 제목/요약/키워드: ANALYSIS OF KINEMATIC

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대퇴 절단 환자를 위한 능동대퇴의지구조 설계 및 최적화 연구 (Design and Optimization Study of Active Trasfemoral Prosthesis leg)

  • 이광희;정진호;이철희
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.41-46
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    • 2013
  • 본 논문은 대퇴 절단 환자를 위한 의지를 설계하고 최적화를 통해 경량화하는 것을 목적으로 한다. 대퇴절단환자의 경우 정상적인 보행을 위해서는 무릎 관절의 움직임을 모사하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 무릎 관절 움직임을 모사할 수 있는 1자유도의 능동형 대퇴 의지를 설계하였다. 3개의 링크들로 이루어진 기구학 식을 통해 능동형 대퇴 의지의 작동범위 및 토크를 계산하였다. 또한 의지를 구성하는 주요 부품에 대한 유한요소해석을 통해 작동 환경에서의 안정성을 검증하고 최적화 기법을 통해 중요 부품의 경량화를 진행하였다. 동일한 조건에서 형상최적화를 수행하여 안정성을 확보하면서 최소부피를 가지는 형상을 구현하였다. 해석 결과를 통해 주요 부품의 경우 약 35%정도 무게가 감소한 것을 확인할 수 있다.(abstract)와 동일한 내용으로 국문으로 작성하시면 됩니다. 본 논문은 생체신호를 기반으로 하여 노약자들이 사용할 수 있는 재활기기들의 훈련 프로그램 및 데이터 관리에 대한 것이다. 노약자의 신체조건, 취향에 대한 기능적, 감성적 특성을 반영하여 개발된 프로그램으로서 남녀 구분이 되어 있다. 65세 이상의 노약자 20명을 대상으로 수행한 일련의 실험을 통하여 프로그램의 신뢰성과 우수성을 확인하였다.

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프로펠러 5축 가공을 위한 CAD/CAM 시스템 (CAD/CAM System for 5-Axis Machining of Marine Propeller)

  • 윤재웅;박종환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.51-62
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    • 1998
  • 본 연구에서는 공동수조(Cavitation Tunnel) 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하에서 작동하는 CAD/CAM 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 그 성격에 따라 크게 4가지의 모듈로 구성되어 있다. 먼저, 프로펠러 설계를 위해 기존에 사용하고 있던 텍스트 위주의 S/W(Text based S/W)를 그래픽화 하여 통합함으로써 설계의 효율을 향상시켰다. 설계의 결과로 출력되는 점 데이터는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 방법을 이용하여 복합곡면 (Composite Surface)으로 모델링하였고 가공은 황삭, 중삭, 정삭 및 잔삭으로 수행하였다. 각각의 경우에 있어서 공구와 공작물의 충돌 및 간섭을 체크하여 공구경로를 산출하였으며 그것을 역기 구학 해석하여 NC 데이터로 변환하였다. 또한, 가공의 상태를 화면상에서 검증하기위해 공구 및 공작물을 그래픽화하여 NC 데이터를 검증할 수 있도록 하였다. 끝으로 5축 가공의 가공 효율을 최대화하기 본 연구에서는 공동수조 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하위해 실험을 통하여 최적의 절삭조건을 선정하고 이를 시스템내에 데이터베이스화 함으로써 설계부터 가공까지를 자동으로 수행할 수 있는 시스템으로 구축하였다.

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행성상성운의 분포와 시선속도 연구 (Radial Velocities of Galactic Planetary Nebulae)

  • 허승재;형식
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.725-731
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    • 2005
  • 우리은하 속의 행성상성운들의 운동자료를 분석하여, 은하 회전의 운동학적 특성과 진화에 대한 단서를 제공한다. 우리는 THE STRASBOURG-ESO CATALOGUE OF GALACTIC PLANETARY NEBULAE에 주어진 자료 502개를 이용하여 행성상성운의 운동학적 특성을 분석하였다. 은경($\iota$)이 $0^{\circ},\;90^{\circ},\;180^{\circ},\;270^{\circ}$인 4방향과 태양의 향점과 배점의 총 6방향에 대한 특성적인 평균시선속도 $(V_r)s$를 구하였다. 행성상성운들은 향점에서 69.0 km/s로 태양에 접근하고, 배점$(56{\circ},\;236{\circ})$에서 64.1km/s로 멀어지고 있는 경향을 보였다. z 방향으로 행성상성운의 분포를 보면 은하면 아래쪽에 더 많이 분포하지만, 큰 차이는 보이지 않았다. 우리은하에 속한 천체 중 제 3세대인 행성상성운들의 회전속도 성분이 태양에 비해 상대적으로 느림을 알 수 있는데 이는 4세대 별인 태양이 제 3세대 별들과 조우할 수 있음을 암시한다.

Change in Kinetics and Kinematics during 1-Footed Drop Landing with an Increase in Upper Body Weight

  • Lee, Jin-Taek;David, O'Sullivan
    • 한국운동역학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • The purpose of this study was to investigate changes in kinetic and kinematic variables associated with an increase in upper body weight. Eighteen healthy male university students($175.96{\pm}4.19\;cm$, $70.79{\pm}8.26\;kg$) participated. Eight motion analysis cameras(Qualysis Oqus 500) and 2 force AMTI platforms(Advanced Mechanical Technologies Inc. OR6-7, US) were used to record motion and forces during the drop landing at a frequency of 120 Hz and 1200 Hz, respectively. QTM software(Qualisys Track Manager) was used to record the data, and the variables were analyzed with Visual 3D and Matlab 2009. For the drop landing, a box of $4{\times}2{\times}0.46\;m$ was constructed from wood. Knee and ankle maximum flexion angle, knee flexion angle, knee and ankle angle at landing, time for maximum ankle flexion after landing, and time for maximum knee flexion after landing were calculated. There was a significant change in the time for maximum and minimum ground force reaction and the time for maximum dorsal flexion after landing(p<.05) with increasing weight. There was no significant change for the hip, knee, and ankle ROM, whereas there was an increase in the angle ROM as the weight increased, in the order of ankle, knee, and hip ROM. This result shows that the ankle joint ROM increased with increasing weight for shock attenuation during the drop landing. There was a trend for greater ankle ROM than knee ROM, but there was no clear change in the ROM of the hip joint with increasing weight. In conclusion, this study shows the importance of ankle joint flexibility and strength for safe drop landing.

한국 남자 창던지기 선수들의 창의 운동학적 요인과 기록과의 관계 (The Relationship between the Distance and Kinematical Parameters of Javelin in Korean Male Javelin Throwers)

  • 김우진
    • 한국운동역학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.217-227
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    • 2014
  • The purpose of this study was to investigate the relationship between distance and factors of javelin in korean male's javelin throwing. To accomplish this purpose, the analyzed trail selected total 29 trails (subjects 9) recorded more than 65 m in the 93rd National Sports Festival. The Kwon3D 3.1 version was used to obtain the three dimensional coordinates about the top, grip, end of javelin. And the kinematic data such as projection factors and direction angle of javelin calculated using Matlab2009a program. The statical analysis on the records (n=29) were used to Pearson's product moment correlation coefficient. There was a statistically positive relationship between the records and horizontal velocity (r=.866, ${\rho}$<.01), height (r=.541, ${\rho}$ <.001), height rate (r=.373, ${\rho}$ <.05) and horizontal displacement of javelin (r=.749, ${\rho}$ <.01), but the medial/lateral velocity showed a negative relationship to r=-.663 (${\rho}$ <.01). The attack and yaw angle showed not a significant relationship between the records, but the medial-lateral tilt (E1:r =-.557 [p<.01)] E2:r=-.629 [${\rho}$<.01], E3:r=-.528 [${\rho}$ <.01]) and attitude angle (E2:r=-.629 [[${\rho}$<.01], E3:r=-.619 [${\rho}$ <.01]) of javelin showed a negative relationship between the records, as well as the projection angle of javelin (r=-.419, ${\rho}$ <.05) showed a negative relationship between the records.

반복하중을 받는 스테인리스강의 이력거동 해석모델 개발 (Finite Element Simulation of Hysteretic Behavior of Structural Stainless Steel under Cyclic Loading)

  • 전준태
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.186-197
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    • 2019
  • 연구목적: 본 연구에서는 대변형 효과를 구현할 수 있는 유한요소 해석기법을 기반으로 반복하중에 의한 스테인리스강의 이력거동을 정확하게 평가할 수 있는 비선형 반복소성 손상모델을 개발하였다. 연구방법: 개선된 운동경화 모델과 등방경화 법칙을 연계하여 반복하중 하에서의 재료의 거동을 모사하는데 필요한 반복소성 모델을 개발하였으며, 이를 비선형 손상모델과 결합하였다. 연구결과 및 결론: 제안된 비선형 손상모델을 검증하기 위하여 변형률 제어 단조 및 반복하중 시험을 모사하였으며, 이를 통한 해석결과를 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 본 연구에서 제안한 비선형 손상모델은 스테인리스강의 반복하중 하에서의 이력거동을 정확하게 모사할 수 있음을 확인하였다.

4절 링크기구를 이용한 높이 조절 행거 설계 (Design of height adjustable hanger using 4-bar linkage)

  • 박세윤;이현은;이용수;김상현
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권1호
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    • pp.525-530
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    • 2023
  • 2단 행거는 공간 활용도가 높고 설치가 쉬운 장점으로 인해 많은 가정에서 사용되고 있지만 사용 시 높이 조절이 불가능해 사용자가 상단봉에 걸려있는 옷을 내리기에 많은 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 2단 행거의 기능 및 장점은 유지하면서 사용자가 의류를 손쉽게 걸거나 꺼낼 수 있는 새로운 형태의 2단 행거 형상을 제안한다. 한 번의 동작으로 상단봉이 사용에 편리한 높이까지 내려올 수 있도록 적절한 링크기구를 설계하였으며 높이 조절 시 상/하단 의류가 겹치지 않도록 상/하단봉의 움직임을 입체형으로 구현하였다. 또한 상단봉이 내려올 때 행거가 넘어지지 않으면서 사용 후 고정이 해제되어 원래의 높이로 올라갈 수 있는 적절한 링크 길이와 조인트 위치 및 구속 조건을 선정하였으며 사용자의 안전을 위해 가스 스프링을 추가하여 하강 및 상승 속도를 조절하였다. 높이 조절시 옷의 하중을 지탱할 수 있도록 FEA 해석을 통해 개선 형상에 대한 안정성을 검증하였으며 실제 제작을 통해 입체형 높이 조절 행거의 작동 여부를 확인하였다.

수정 횡변위장에 의한 강성과잉이 없는 직선 보 요소 (Locking-free Straight Beam Element by a Modified Transverse Displacement Field)

  • 이팔갑;신효철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2287-2297
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    • 1992
  • 본 연구에서는 먼저 곡률요소에서와 같이 Timoshenko보를 기술하는 모든 변수 들을 평형방정식과 함께 고려할 때 각 변수들에 대한 새로운 해석이 가능함을 보이고 자 한다. 이는 횡변위장을 곡률로 수정함으로써 시작되는데 수정횡변위장을 사용할 경우, 보를 기술하는 모든 변수들이 Euler보의 그것들과 형태상으로 동일하게 나타나 며 수학적으로 볼 때 간결하면서도 새로운 접근 방법을 제시해 준다. 또한 이러한 수정횡변위장을 사용할 경우 순수변위에 기초하고 있는 전통적인 구조요소의 정식화과 정과 같은 과정을 거치게 되는 잇점이 있다. 한편, 직선 보요소의 정식화 과정에는 수정횡변위장의 형상함수로서 전통적인 Hermite 보 요소의 형상함수를 도입하였는데 이는 회전각의 장이 수정횡변위장의 미분치로 주어지기 때문이다.마지막 단계로서, 수정횡변위치가 포함된 절점에서의 변위벡터와 원횡변위치가 포함된 변위벡터 사이에 존재하는 변환행렬을 찾아 내었다.

2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 유동 문제의 해석 (Super-Cavitating Flow Problems about Two-Dimensional Symmetric Strut)

  • 김영기;이창섭
    • 대한조선학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.15-26
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    • 1990
  • 본 연구는 표면 양력관 이론을 이용하여 초월 공동이 발생한 2차원 날개의 유동해석을 위한 제반 경계 조건을 검증하고 공동 뒷부분의 모형을 비교 검토한다. 해석해가 존재하는 2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 현상을 수치적으로 해석하여 그 결과를 해석해와 비교함으로써 표면 양력판 이론에 의한 프로펠러 공동 문제 해석의 가능성을 입증하였다. 특히, 공동 뒷부분의 비 선형 닫힘 모형, 타원형 닫힘 모형, 그리고 선형 닫힘 조건을 서로 비교 분석함으로써 공동 문제 해결에서 가장 중요한 공동 닫힘 조건의 영향을 보였다.

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복합 링크기구를 이용한 주방 상부장 설계 (Design of kitchen cabinet using complex link mechanism)

  • 임건혁;심기범;심훈;장지원;김상현
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.429-434
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    • 2023
  • 주방 상부장은 주방 도구들을 수납하기 위한 필수적인 가구이지만, 높은 위치에 설치 및 고정되어 있어 상부장의 2층 또는 3층처럼 높은 곳에는 사람의 손이 접근하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 상부장의 기능을 유지하면서 사용자가 물건을 손쉽게 꺼내거나 보관할 수 있도록 높이 조절 기능이 추가된 상부장 구조를 제안한다. 사용자 편리와 안전을 위해 상부장 전체가 아닌 개별 층이 하강하도록 하였으며 선택한 층이 한 번의 동작으로 사용하기 편리한 높이까지 내려올 수 있도록 적절한 복합 링크기구를 설계하였다. 또한, 하강 과정에서 층이 기울어지거나 층간 간섭을 방지할 수 있는 최적의 하강 경로를 설정하였으며 이를 구현하기 위해 적절한 링크 길이와 조인트 위치 및 구속조건을 선정하였다. 보관된 물건들의 하중을 지탱할 수 있도록 FEA 해석을 통해 기구 장치에 대한 안정성을 검증하였으며 실제 제작을 통해 높이 조절 상부장의 정상 작동 여부를 확인하였다.