Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.19
no.3
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pp.340-345
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2010
This paper presents the chatter stability lobes of high speed spindle of five-axis machine tools. Using a FEM, we obtained the frequency response function of a spindle and the stability lobes for evaluation of chatter. In addition, this paper suggest FRF using by FEM for the prediction of chatter stable region and critical cutting depth. Therefore, critical cutting depth of is 1.3586mm and X, Y direction's chatter frequency is 901Hz and 900Hz, respectively.
In this work, dynamic stability analysis of the ball after contacting with the earth in the volleyball game is presented. Via spherical shell coordinate, the governing equations and general boundary conditions of the ball after contacting with the earth in the volleyball game is studied. Via Comsol multi-physics simulation, some results are presented and a verification between the outcomes is studied. Harmonic differential quadrature method (HDQM) is utilized to solve the dynamic equations with the aid of boundary nodes of the current spherical shell structure. Finally, the results demonstrated that thickness, mass of the ball and internal pressure of the ball alters the frequency response of the structure. One important results of this study is influence of the internal pressure. Higher internal pressure causes lower frequency and hence reduces the stability of the ball.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.8
no.3
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pp.437-450
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1996
A set of stability equations is formulated for natural convection flows adjacent to a vertical isothermal surface melting in cold pure water. It takes account of the nonparallelism of the base flows. The melting rate is regarded as a blowing velocity at the ice surface. The numerical solutions of the linear stability equations which constitute a two-point boundary value problem are accurately obtained for various values of the density extremum parameter $R=(T_m-T_{\infty})/(T_0-T_{\infty})$ in the range $0.3{\leq}R{\leq}0.6$, by using a computer code COLNEW. The blowing effects on the base flow becomes more significant as ambient temperature ($T_{\infty}$) increases to $T_{\infty}=10^{\circ}C$. The maximum decrease of heat transfer rate is about 6.4 percent. The stability results show that the melting at surface causes the critical Grashof number $G^*$ and the maximum frequency of disturbances to decrease. In comparision with the results for the conventional parallel flow model, the nonparallel flow model has a higher critical Grashof number but has lower amplification rates of disturbances than does the parallel flow model. The spatial amplification contours exhibit that the selective frequency $B_0$ of the nonparallel flow model is higher than that of the parallel flow model and that the effects of melting are rather small. The present study also indicates that the selective frequency $B_0$ can be easily predicted by the value of the frequency parameter $B^*$ at $G^*$, which comes from the neutral stability results of the nonparallel flow model.
Park, In-Phill;Kim, Seong-Kyun;Lee, Shin-Jae;Lee, Joo-Hee
The Journal of Advanced Prosthodontics
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v.3
no.2
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pp.76-80
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2011
PURPOSE. Implant stability quotient (ISQ) values have been supposed to predict implant stability. However, the relationship between ISQ values and bone-to-implant contact ratio (BIC%) which is one of the predictors of implant stability is still unclear. The aim of the present study was to evaluate initial ISQ values in relation to BIC% using rabbit model. MATERIALS AND METHODS. Four New Zealand white rabbits received a total of 16 implants in their tibia. Immediately after implant placement ISQ values were assessed. The measurements were repeated at the time of sacrifice of the rabbits after 4 weeks. Peri-implant bone regeneration was assessed histomorphometrically by measuring BIC% and bone volume to total volume values (bone volume %). The relationships between ISQ values and the histomorphometric output were assessed, and then, the osseointegration prediction model via the initial ISQ values was processed. RESULTS. Initial ISQ values showed significant correlation with the BIC%. The bone volume % did not show any significant association with the ISQ values. CONCLUSION. In the limitation of this study, resonance frequency analysis is a useful clinical method to predict the BIC% values and examine the implant stability.
This paper presents the effects of a virtual mass with a low-pass filter on the stability boundary of a virtual spring in the haptic system. In general, a haptic system consists of a haptic device, a sampler, a virtual impedance model and zero-order-hold. The virtual impedance is modeled as a virtual spring and a virtual mass. However the high-frequency noise due to the sampling time and the quantization error of sampled data may be generated when an acceleration is measured to compute the inertia force of the virtual mass. So a low-pass filter is needed to prevent the unstable behavior due to the high-frequency noise. A finite impulse response (FIR) filter is added to the measurement process of the acceleration and the effects on the haptic stability are simulated. According to the virtual mass with the FIR filter and the sampling time, the stability boundary of the virtual spring is analyzed through the simulation. The maximum available stiffness to guarantee the stable behavior is reduced, but simulation results still show that the stability boundary of the haptic system with the virtual mass is larger than that of the haptic system without the virtual mass.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.26
no.12
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pp.2647-2655
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2002
This research presents an analytical model to investigate the stability due to the ball bearing waviness i n a rotating system supported by two ball bearings. The stiffness of a ball bearing changes periodically due to the waviness in the rolling elements as the rotor rotates, and it can be calculated by differentiating the nonlinear contact forces. The linearized equations of motion can be represented as a parametrically excited system in the form of Mathieu's equation, because the stiffness coefficients have time -varying components due to the waviness. Their solution can be assumed as a Fourier series expansion so that the equations of motion can be rewritten as the simultaneous algebraic equations with respect to the Fourier coefficients. Then, stability can be determined by solving the Hill's infinite determinant of these algebraic equations. The validity of this research is proved by comparing the stability chart with the time responses of the vibration model suggested by prior researches. This research shows that the waviness in the rolling elements of a ball bearing generates the time-varying component of the stiffness coefficient, whose frequency is called the frequency of the parametric excitation. It also shows that the instability takes place from the positions in which the ratio of the natural frequency to the frequency of the parametric excitation corresponds to i/2 (i=1,2,3..).
An approach based on an integrated photonic Ti:LiNbO3 Y branch has been proposed, designed, and analyzed for the microwave instantaneous frequency measurement (IFM). By designing the Y branch with length L = 6545 ㎛ and refractive index NTE - NTM = 0.0764, a complementary optical filter with free spectral range (FSR) of 600 GHz is constituted, which results in a maximum measureable frequency of 300 GHz being obtained. Theoretical analysis on the temperature stability of the Ti:LiNbO3 Y branch shows that the FSR variation of the complementary filter is 0.3% for the temperature change of 100 K, which indicates that the IFM approach will have a better stability. All these results demonstrate that the proposed IFM approach has potential capability to be used for the increasingly higher microwave IFM with better stability.
In this paper, the study was carried out to design and implement the medical compound stimulator based on the preexisting individual medical stimulators with Low frequency, High frequency and cooling stimulation. The proposed equipment is designed to compound all the functions including a cooling stimulation with a range of $0{\sim}20^{\circ}C$ and the verified low and high frequencies of 250Hz, 500Hz, 1KHz and 1MHz respectively from the previous clinical experiment with a consideration of its credibility and efficiency. Also, it was constructed by using a new technique, thermoelectricity semiconductor with a consideration of miniaturization and stability. In accordance with patients' treatment purpose, the hand piece of low frequency/cooling stimulation and High frequency/cooling stimulation were separately designed for convenience. The frequency, accuracy and other factors of implemented medical compound stimulator was satisfied according to its measurement. It was also tested by Korean Testing Laboratory (KTL) for its stability and efficacy and it confirmed that the medical compound stimulator is suitable for use as it fits in with the medical equipment standards.
This paper presents a Matlab toolbox for proportional-integral-derivative (PID) controller design. By means of the tool, the complete set of controllers simultaneously satisfying multiple design specifications such as stability and robust stability margins can be obtained directly from the only frequency response data on the plant.
This paper deals with the design of decentralized controller for load-frequency control of interconnected power systems with superconducting magnetic energy storage units and Governor Dead Band Nonlinearity using Multi-Objective Evolutionary Algorithm. The superconducting magnetic energy storage unit exhibits favourable damping effects by suppressing the frequency oscillations as well as stabilizing the inter-area oscillations effectively. The proposed control strategy is mainly based on a compromise between Integral Squared Error and Maximum Stability Margin criteria. Analysis on a two-area interconnected thermal power system reveals that the proposed controller improves the dynamic performance of the system and guarantees good closed-loop stability even in the presence of nonlinearities and with parameter changes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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