The midsole hardness of athletic footwear affects capability of absorbing impact shock and controls rearfoot movement during running and walking. The prior studies were focused on examining the proper hardness of footwear for rearfoot movement or to finding effective hardness for absorbing impact shock. The displacements of maximal Achilles tendon angle described a amount of pronation motion is decreased when medial hardness of midsole is large more than lateral. Increasing hardness of footwear midsole are effected to reduce maximum and intial pronation angle, but declined the ability of impact shock during heelstrike. For determination of effectiveness hardness of midsole, therefore, the study that makes a compromise between rearfoot movement and absorbing impact during footstrike must be performed. The purpose of this study is to examine quantitative values of rearfoot control and absorbing impact shock with different hardness of medial and lateral midsole on heel portion. The results are useful to define biomechanical hardness of midsole for developing running shoes. As variable for impact shock, accelerations onto shank and knee are measured during 4 running speeds (5, 7, 9, 11km/h). Also, maximum and $10\%$ pronation angle (Achilles tendon angle) were measured using high-speed camera.
TFT-LCD module with thin, small and layered structure makes its shock analysis very difficult and complicated. As TFT-LCD becomes more thinner, it is more difficult to assure its required shock resistance. Recently, the drop/impact simulation using the commercial explicit dynamic analysis software such as LS-DYNA3D is actively applied to assess the shock characteristics of TFT-LCD. In this study, the effects of analysis parameters and design modifications in the drop/impact simulation are carefully studied. the reliability of the present analysis results can be assured through the experimental verification.
In this paper, the shock waves in compressible solids and liquids are simulated using a six-equation diffuse interface multiphase flow model that is extended to the Cochran and Chan equation of state. A pressure relaxation method based on a volume fraction function and a pressure-correction equation are newly implemented to the six-equation model. The developed code has been validated by a shock tube problem with liquid nitromethane and an impact problem of a copper plate on a solid explosive. In addition, a new problem, an impact of a copper plate on liquid nitromethane, has been solved. The present code well shows the wave structures in compressible solids and liquids without any numerical oscillations and overshoots. After the impact of a solid copper plate on liquid, two shock waves (one propagates into liquid and the other into solid) are generated and a material interface moves to the impacting direction. The computational results show that the shock velocity inside the liquid linearly increases with the impact velocity.
Objective: The purpose of this study was to analyze the impact acceleration, shock attenuation and biomechanical variables at various running speed. Method: 20 subjects (height: 176.15 ± 0.63 cm, weight: 70.95 ± 9.77 kg, age: 27.00 ± 4.65 yrs.) participated in this study. The subjects ran at four different speeds (2.5 m/s, 3.0 m/s, 3.5 m/s, 4.0 m/s). Three-dimensional accelerometers were attached to the distal tibia, sternum and head. Gait parameters, biomechanical variables (lower extremity joint angle, moment, power and ground reaction force) and acceleration variables (impact acceleration, shock attenuation) were calculated during the stance phase of the running. Repeated measures ANOVA was used with an alpha level of .05. Results: In gait parameters, decreased stance time, increasing stride length and stride frequency with increasing running speed. And at swing time 2.5 m/s and 4.0 m/s was decreased compared to 3.0 m/s and 3.5 m/s. Biomechanical variables statistically increased with increasing running speed except knee joint ROM, maximum ankle dorsiflexion moment, and maximum hip flexion moment. In acceleration variables as the running speed increased (2.5 m/s to 4.0 m/s), the impact acceleration on the distal tibia increased by more than twice, while the sternum and head increased by approximately 1.1 and 1.2 times, respectively. And shock attenuation (tibia to head) increased as the running speed increased. Conclusion: When running speed increases, the magnitude and increasing rate of sternum and head acceleration are lower compared to the proximal tibia, while shock attenuation increases. This suggests that limiting trunk movement and increasing lower limb movement effectively reduce impact from increased shock. However, to fully understand the body's mechanism for reducing shock, further studies are needed with accelerometers attached to more segments to examine their relationship with kinematic variables.
비상위치송신기(ELT)는 무수한 조난시의 응급구조에 큰 역할을 해왔다. 비행사, 항해사 그리고 지상 사용자들은 세상 어디에서든지 비상시에 조난신호를 위성에 송신이 가능한 장치를 갖추고 있는 것이다. 이 논문에서는 비상위치송신기의 본체를 낙하충격에 대하여 MSC/Dytran을 이용하여 해석하였다. 그리고 그 결과를 Karas' Example 이론 결과에 비교하였다. 또한, 추락생존성 시험에 대해 MSC/Nastran을 이용해 해석하였다. 비상위치송신기의 충격조건하에 과도응답해석을 하였다.
Objective: The purpose of this study was to determine the interrelationship between ranges of motion of the knee and ankle joints on the sagittal plane and the attenuation magnitude of impact shock at high frequency (9~20 Hz) in the support phase during downhill running. Method: Fifteen male heel-toe runners with no history of lower extremity injuries were recruited for this study (age, $25.07{\pm}5.35years$; height, $175.4{\pm}4.6cm$; mass, $75.8{\pm}.70kg$). Two uniaxial accelerometers were mounted to the tuberosity of tibia and sacrum, respectively, to measure acceleration signals. The participants were asked to run at their preferred running speed on a treadmill set at $0^{\circ}$, $7^{\circ}$, and $15^{\circ}$ downhill. Six optical cameras were placed around the treadmill to capture the coordinates of the joints of the lower extremities. The power spectrum densities of the two acceleration signals were analyzed and used in the transfer function describing the gain and attenuation of impact shock between the tibia and the sacrum. Angles of the knee and ankle joints on the sagittal plane and their angle ranges were calculated. The Pearson correlation coefficient was used to test the relationship between two variables, the magnitude of impact shock, and the range of joint angle under three downhill conditions. The alpha level was set at .05. Results: Close correlations were observed between the knee joint range of motion and the attenuation magnitude of impact shock regardless of running slopes (p<.05), and positive correlations were found between the ranges of motion of the knee and ankle joints and the attenuation magnitude of impact shock in $15^{\circ}$ downhill running (p<.05). Conclusion: In conclusion, increased knee flexion might be required to attenuate impact shock during downhill and level running through change in stride or cadence while maintaining stability, and strong and flexible ankle joints are also needed in steeper downhill running.
In this study, the shock characteristics for high velocity impact phenomena during the initial shock state by the long rod penetrator are calculated. From these results we re-analyze the one-dimensional hydrodynamic penetration theory by introducing the effective area ratio calculated from the mushroomed strain which is dependent on impact velocity. Calculated penetration depth and mushroomed strain show good agreement with high velocity impact experimental data. In addition we visualize the shock wave propagation in a transparent acryle block.
A satellite is exposed to various impact environment until orbit entry. It is particularly undergoing the biggest impact by pyro shock, which is generated when the launch vehicle stages are separated or the satellite is separated from the launch vehicle. In this paper, due to the fact that the pyro shock is prerequisite for performing the test and verification on the ground, we developed an air-gun type shock tester for NEXTSat-1 shock test at the KAIST SaTReC along with the development of program introduced by LabVIEW software. The program operated in shock tester is consist of data measurement and analysis with the convenient implementation of user interface and its easy modification of the code.
Anti-shock performance is one of the most important design specifications of TFT-LCD modules. Since they are adopted fur major display units of many mobile applications such as lap-top PCs, cellular phones, and palm pilots, they are able to accommodate and endure high level transient mechanical energy inputs. For the reasons, not only the LCD unit manufacturers but their customers like PC makers perform a series of strict impact/drop test on the units. Currently, designers are mostly relying on their own trial-error based experience for the anti-shock design. Thus those designs depending on only experience may result in disqualification from the drop/impact test during final product evaluation. Those shock failures of any new designs are prohibitive for both LCD and PC manufacturers. In order to avoid this problem, many designers are focusing on the development of computer-aided design tools that is directly connected to shock simulation capabilities and then shock-proof design cycle time could be significantly reduced. Development of an integrated CAE system for the shock-proof design is presented in this article. At every stages of the development of present work, practical industrial applicability and mass production feasibility are seriously considered and tested so that the system is to be used in the LCD design engineering field.
The effects of projectile impact system on the transient spray characteristic which is supersonic liquid tip velocity were studied by experimentally. Supersonic liquid jets were generated by impact of a high speed projectile driven by a Two-stage light gas gun. A high speed camera and schlieren optical system were used to capture the spray structures of the supersonic liquid jets. In a case of nozzle assembly Type-A, expansion gases accelerate a projectile which has a mass of 6 grams from 250 m/s at the exit of the launch tube. Accelerated projectile collides with the liquid storage part, then supersonic liquid jets are injected with instantaneous spray tip velocity from 617.78 m/s to 982.54 m/s with various nozzle L/d. However, In a case of nozzle assembly Type-B which has a heavier projectile (60 grams) and lower impact velocity (182 m/s), an impact pressure was decreased. Thus the liquid jet injected at 210 m/s of the maximum velocity did not penetrate a shock wave and fast break-up was occurred. Pulsed injection of liquid column generated second shock wave and multiple shock wave.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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