• 한국정밀공학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.40-45
• /
• 1995

The kinematical relationship of bevel gearsets lies at the root of the gear design. As the demand on precision bevel gears is increased in the related industries, the kinematic analysis of a pair of sperical involute bevel gears needs to be exactly evaluated for the computer aided design. Pitch cone angles of bevel gearsets have been calculated under the assumption that the geared system is equivalent to a coned roller system without slipping. But this kinematical model involves some errors in the value of the ratio of angular velocity. In this paper, the ratio of the angular velocity is exactly derived, based on the perfect involute tooth surface. Four nonlinear equations representing the kinematical relationships are numerically solved to obtain the pitch and base cone angles. The ratios of angular volocities according to pressure and shaft angles are calculated and compared with those of the approximate gear model.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제5권1호
• /
• pp.1-19
• /
• 1997

A numerical procedure for dynamic analysis of structures including lateral-torsional coupling, axial force effect and soil-structure interaction is presented in this study. A simple soil-structure system model has been designed for microcomputer applications capable of reflecting both kinematic and inertial soil-foundation interaction as well as the effect of this interaction on the superstructure response. A parametric study focusing on inertial soil-structure interaction is carried out through a simplified nine-degree of freedom building model with different foundation conditions. The inertial soil-structure interaction and axial force effects on a 20-storey building excited by an Australian earthquake is analysed through its top floor displacement time history and envelope values of structural maximum displacement and shear force.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.84-91
• /
• 2017

This paper is proposed to select the optimal finite element type in finite element analysis. Based on the NUREG reports, static analyses were performed using a commercial analysis program, $ABAQUS^{TM}$. In this study, we used a nonlinear kinematic hardening model proposed by Chaboche. The analysis result of solid elements by inputting the same material constants was different from the results of the NUREG report. This is resulted from the difference between shell element and solid element. Therefore, the material constants that have similar result to the experimental result were determined and compared according to element type. In case of using solid element for efficient finite element analysis, we confirmed that the use of C3D8I element type(incompatible mode 8-node linear brick element) leads the accurate result while reducing the analysis time.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.401-407
• /
• 2019

In this paper, the position estimation considering wheel slip of mecanum wheeled mobile robots is discussed. Since the mecanum wheeled mobile robot does not need a space to rotate, it is very suitable in narrow industrial fields. However, the slip caused by the roller attached to the wheel makes it difficult to estimate the position precisely. Due to these limitations, mecanum wheels are rarely applied to unmanned mobile robots in automation factories. In this paper, a method to compensate the orientation and distance error caused by the slip is proposed. The exact orientation is measured by fusing gyro and magnetometer sensor data with application of Kalman filter. In addition, the kinematic model accounting slip effects will be defined to compensate the distance error.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.271-271
• /
• 2018

그래픽 처리 장치(GPU: Graphic Processing Units)는 그래픽 처리에 특화된 수많은 산술논리연산자 (ALU: Arithmetic Logic Unit)와 이에 관련된 인스트럭션Instruction)으로 인해 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Units) 보다 훨씬 빠른 계산 처리를 수행할 수 있다. 최근에는 FORTRAN에 의해 구현된 많은 수치모형들이 현실적인 모델링 방법의 발달로 인해 더 많은 계산량과 계산시간을 필요로 한다. 이 연구에서는 GPU 상의 범용 계산GPGPU : General-Purpose computing on Graphics Processing Units) 기반 운동파 강우유출모형(Kinematic Wave Rainfall-Runoff Model)이 CUDA(Compute Unified Device Architecture) FORTRAN을 사용하여 구현되었다. CUDA FORTRAN 운동파 강우유출모형의 계산 결과는 검증된 CPU 기반 운동파 강우유출모형의 계산 결과와 비교하여 검증되었으며, 잘 일치함을 보여 주었다. CUDA FORTRAN 운동파 강우유출모형은 CPU 기반 모형에 비해 약 20 배 더 빠른 계산 시간을 보였다. 또한 계산 영역이 커짐에 따라 CPU 버전에 비해 CUDA FORTRAN 버전의 계산 효율이 향상되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.666-672
• /
• 2017

본 연구팀은 프레스 성형 공정에서 버텀 섀시 (bottom chassis)에 팸너트 (pem nut)를 고정하는 것과 같은 협소 공간 작업을 위한 6축 다관절 로봇을 개발하고 있다. 본 논문에서는 6축 다관절 로봇의 위치 제어를 위한 기구학 해석과 가반하중에 따른 위치 정밀도 파악을 위한 구조해석을 수행하였다. 먼저, 로봇의 Denavit-Hatenberg 파라미터를 정의하고, 정기구학과 역기구학 모델을 제시하였다. 기구학 모델은 Coppelia Robotics 사의 virtual robot experimentation platform (V-REP)을 이용하여 시각적인 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 위치 정밀도 분석은 완전 펼침 상태와 완전 접힘 상태에서 자중에 의한 처짐량과 가반하중에 의한 처짐량에 대한 구조해석을 통해 수행하였다. 해석 결과, 최대 변형량은 완전 펼침 상태에서 자체 하중만 있는 경우 0.339 mm로 나타났으며, 5kgf의 하중이 장착된 경우에는 0.667 mm로 나타났고, 설계 조건 1 mm 내에 있음을 확인하였다. 또한, 최대 발생 응력은 축 2와 3을 연결하는 링크에서 22.05 MPa로 나타났고, 부품 재질을 고려할 때 이 값은 구조적으로 안전함을 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2014

This paper describes a method of estimating and evaluating the volumetric errors of multi-axis machine tools. The estimation method is based on a generic model that was developed from conventional kinematic error models for the geometric and thermal errors to help predict the volumetric error easily in various configurations. To demonstrate the advantages of the model, an application in the early stages of a five-axis machine tool design is presented as an example. The model was experimentally evaluated for a four-axis machine tool by using the data from ISO230-6 and R-test measurements to compare the estimated and measured volumetric errors.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제47권2호
• /
• pp.289-296
• /
• 2023

The failure of a thin-walled tube was studied in this paper based on three failure models. Both proportional and non-proportional loading paths were applied. Proportional loading consisted of combined tension-torsion. Cyclic non-proportional loading was also applied. It was a circular out-of-phase axial-shear stress loading path. The third loading path was a combination of a constant internal pressure and a bending moment. The failure models under study were equivalent plastic strain, modified Mohr-Coulomb (Bai-Wierzbicki) and Tearing parameter models. The elasto-plastic analysis was conducted using J2 criterion and nonlinear kinematic hardening. The return mapping algorithm was employed to numerically solve the plastic flow relations. The effects of the hydrostatic stress on the plastic flow and the stress triaxiality parameter on the failure were discussed. Each failure model under study was utilized to predict failure. The failure loads obtained from each model were compared with each other. The equivalent plastic strain model was independent from the stress triaxiality parameter, and it predicted the highest failure load in the bending problem. The modified Mohr-Coulomb failure model predicted the lowest failure load for the range of the stress triaxiality parameter and Lode's angle.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.875-886
• /
• 1994

본 연구는 유역의 지형인자를 고려한 강우의 수리학적 단기유출 해석 시스템을 개발한 것이다. 강우 유출의 기본 개념은 Kinematic Wave 이론에 의거하였으며, 그 수치해는 특성곡선 추적법에 의하여 산출된다. 개발된 강우유출해석 시스템은 한개의 하도를 중심으로 좌우 2개의 등가사면을 지니는 단위 등가조도 모델이 복수개의 하도망을 따라 결합된 복합 등가조도 유역 모델로 구성되며, 등가조도유역 모델은 유역의 하천차수이론에 근거하여 규정됨으로써 유역이 지니는 확률적 지형인자를 모델 파라메타에 함축시키는 특성을 지닌다. 모델 파라메타의 민감도분석과 IHP 대표유역인 보청천 유역의 지형 및 수문자료를 이용한 모델 보정과 검정을 통하여 제안 시스템의 현장 적용성과 재현가능성이 확인되었다. 본 연구의 성과에 의하여 해석대상 등가유역의 시공간상 임의 위치에서 수리량의 시간변동 예측 및 유역의 개발에 따른 단기적 수질변동 해석에 요구되는 수리량의 해석이 가능하게 되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권5호
• /
• pp.325-334
• /
• 2017

본 연구에서는 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수와 같은 물리적 특성에 따른 유체흐름의 비선형 거동에 대한 수치적 분석을 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX 3차원 유동해석 모형이며, 모형의 검증은 기존의 물리적 실험 결과 및 수치모의 결과의 적용을 통해 수행되었으며, 적용된 압력경사와 유속과의 관계 그리고 마찰계수와 레이놀즈 수와의 관계에 대해 비교적 잘 일치하였다. 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수의 값을 변화시키면서 모의한 결과 유체의 동점성 계수가 다공성 매질의 유체흐름의 비선형 거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.