Post swirl stator is an energy saving device to recover rotational energy of the propeller. To optimize the performance of post swirl stator in container vessels, computational fluid dynamics using body force method was introduced. A commercial code Fluent was used in conjunction with body force distributed on the surface of actuator disk which is located in the propeller plane to optimize pitch angle of the post swirl stator blade. This study showed that CFD is an important tool to simulate flow behind ship with propeller, rudder and post swirl stator.
The background of this study lies in he investigation of the formation mechanism of ductile mode(nkanometer-size) chips of brittle materials such as fine ceramics glass and silicon. As the first step to achieve this purpose this paper intends to observe the micro-deformation behavior of these materials in sub${\mu}{\textrm}{m}$ depth indentation tests using a diamond indentor. In this study it was developed Ultra-Micro Indentation. Device using the PZT actuator. Experimentally by using the Ultra-Micro Indentation device the micro fracture behavior of the silicon wafer was investigated. It was possible that ductile-brittle transition point in ultimate surface of brittle material can be detected by adding an acoustic emission sensor system to the Ultra-Micro Indentation appartus.
Tak, Hyo-Sung;Ha, Cheol-Keun;Lee, Sang-Wook;Kim, Tae-Uk;Hwang, In-Hee
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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pp.675-679
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2005
This paper deals with the problem of gust load alleviation in active control for the case that aeroelasticity takes place due to interaction between wing structure and aerodynamics on wing when aircraft meets gust during flight. Aeroservoelasticity model includes wing structure modeled in FEM, unsteady aerodynamics in minimum state approximate method, and models of actuator and sensors in state space. Based on this augmented model, digitally redesigned gust load alleviation system is designed in sampled-data control technique. From numerical simulation, this digital control system is effective to gust load on aircraft wing, which is shown in transient responses and PSD analysis to random gust inputs.
The flow simulations around ducted-prop of tilt-duct aircraft were conducted in this study. For the investigation of aerodynamic characteristics of various configurations of duct, the axisymmetric flow calculation method combined with actuator disk model for prop were used. The rapid two-dimensional calculation and fast grid generation enable aerodynamic analysis for various duct configurations in a very short time and anticipated to active role in optimal configuration design of duct exposed to various flight modes. For the case of angle of attack or tilt angle, the three dimensional flow calculation is conducted using the three dimensional grid simply generated by just revolving the axisymmetric grid around center axis. Through the three dimensional calculation around duct, the aerodynamic effectiveness of duct as a lifting surface in airplane mode was investigated. The flow calculations around the control vane (wing) installed in the rear section of duct were conducted The aerodynamic data of wing were compared with the data of the ducts to evaluate the aerodynamic effectiveness of ducts.
This research is concerned with the active vibration control of slewing smart structures subjected to rotating disturbance. When cantilever beam rotates about axes perpendicular to the undeformed beam's longitudinal axis, it experiences inertial loading. Hence, the beam vibrates after the slewing ends. In this paper, the analytical model for a single slewing flexible beam with surface bonded piezoelectric sensor and actuator is developed using the Hamilton's principle with discretization by the assumed mode method. The theoretial model is verified by the experimental open loop frequency response data. The controller is designed for residual vibration suppression after slewing. The designed cotroller is a positive position feedback (PPF) controller for controlling the first mode vibration.
All models of dynamical systems invariably have some measure of uncertainties associated with some of their dynamics. The recent approaches to establish robustness of stabilizing feedback control against the possible uncertainties have a serious limitation, that is their applicability only to the systems that satisfy the matching conditions. Such conditions are rarely met in general applications. If a particular system satisfies the matching conditions, the addition of an actuator will destroy the satisfaction of such conditions. In this paper, we develop robust control algorithm for uncertain multivariable systems in which the matching conditions are not necessarily met. We empoly Lyapunov's second method to derive robust stabilizing controllers which guarantee asymptotic stability against prescribed uncertainties. The derivation consists of transforming the original uncertain system to controllable canonical form and constructing a constant switching surface by designing the closed-loop characteristics as a function of the uncertainties. Numerical examples are discussed as illustrations.
This paper proposed an optimal plate spring design for the optical image stabilizer in mobile phones. The voice-coil motor (VCM) with plate spring is the smallest, lowest-cost solution for auto focus on the market today and it is also the simplest to implement. The VCM is selected in this paper for auto focusing. However, the design process is complex due to the many design variables coupled to each other and some constraints of each directional motion caused by the characteristics of plate spring. Because of the complex formulation of the design objective, a plate spring design is proposed through the design of experiments to find the optimal design satisfying design constraints.
Flow in the blood sac of the Korean artificial heart is numerically simulated by finite element method. Fluid-structure interaction algorithm is employed to compute the 3D blood flow interacting with the sac material. The motion of the actuator is simplified by a time-varying pressure boundary condition imposed on the outer surface of the sac. Numerical solutions show that there are a strong flow into the outlet and a stagnation flow near the inlet during systole. Shear stress distribution is also delineated to assess the possibility of thrombus formation.
This research is concerned with the modeling technique and active vibration controller design for slewing smart structures. When cantilever beam rotates about axes perpendicular to the undeformed beam's longitudinal axis, it experiences inertial loading. Hence, the beam vibrates from the initial stage of slewing, In this paper, the analytical model for a single slewing flexible beam with surface bonded piezoelectric sensor and actuator is developed using the Hamilton's principle with discretization by the assumed mode method. It is found from experiments that the theoretical model lacks the frictional effect. The frictional effect is incorporated into the equations of motion by employing the coupling factor. Theoretical and experimental results show problems arising in modeling and controller design.
This paper presents the dynamic modeling and control methodology to arrest structural deflections of industrial robotic manipulators featuring elastic members retrofitted with surface bonded pizoelectric actuators and sensors. The cynamic modeling is accomplished by employing a variational theorem, prior to developing a finite element formulation. This finite element formulation accounts for both original robot member elements and also bonded piezoelectric material elements. The governing equation of motion is then modified by condensing the electric potential vectors and subsequently two different negative velocity feedback controllers are established; a constant-gain feedback controller and a constant- amplitude feedback controller. By adopting a Model P50 articulating industrial robot manufactured by Gerneral Electric Company, conputer simulations are underlaken in order to demonstrate superior performance characteristics to be accrued from this proposed methodology such as smaller deflections at the end-effector.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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