• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.653-660
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• 2001

본 논문에서는 주파수합성기에서 가장 큰 잡음원인 VCO 및 각 단에서 발생하는 위상잡음 의 offset주파수에 따른 변화를 예측하기 위해 2303.15MHz의 주파수합성기를 설계하고 Lascari의 예측방법 을 이용하여 모델링 하였다. 또한, VCO에서 발생되는 여러 중첩 형태로 된 위상잡음중 저주파대역에서 문제가 되는 1/f noise를 3차 시스템에서 분석하였다. 3차 시스템에서는 해석이 복잡하므로 수학적인 분석을 통하여 1/f noise를 예측한다는 것이 어렵지만 pseudo-damping factor의 도입으로 3차 시스템에서의 1/f noise variance의 해석이 용이 하도록 시도하였고 이를 2차 시스템과 비교.분석하였다. 그 결과, tcxo의 경우 위상잡음이 루프 통과 전 10 kHz offset 주파수에서 -160dBc/Hz, 루프 통과 후 -162.6705dBc/Hz, 100 kHz offset 주파수에서 -180dBc/Hz, 루프 통과 후 -560dBc/Hz로 VCO의 위상잡음에 비해 offset주파수에 따라 루프 통과 후 급격히 감쇠 됨을 알 수 있었다. 2차와 3차 시스템에서의 잡음대역폭과 그 variance factor를 연관하여 3차 시스템에서 의 variance가 2차 시스템의 variance보다 크게 발생함을 알 수 있었다.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.112-121
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• 1999

현가장치의 기능은 노면으로부터의 진동이나 충격을 차체와 격리시키며 주행시 차량의 안전성을 확보하는데 있다. 고정된 스프링과 댐퍼의 특성으로는 두 가지 차량 주행특성을 나타내는 차체 가속도와 타이어 동적력을 최소화할 수 없으므로 가변형 댐퍼를 이용한 반능동식 현가장치로서 승차감과 주행 안정성을 동시에 고려하여 성능 지수를 설계하는 LQ(Linear Quadratic)제어 이론을 적용하는 연구가 진행되고 있다. LQ 제어 성능지수의 가중함수는 주파수와 시간에 관계없이 상수로 고정되기 때문에 각 요소에 대한 비중이 모든 상황에서 동일하나 승차감이나 주행 안정성의 평가기준이 모든 주파수에서 동일하지 않으므로 본 연구에서는 자기유변댐퍼를 장착한 1/4차의 반능동형 현가장치를 구성하고 LQ 제어의 문제점을 해결하는 Frequency shaped 최적 제어를 이용하여 특정 주파수 범위에서 차량의 승차감과 주행 안정성을 향상시킨다. Frequency shaped 최적 제어는 가중치가 주파수의 함수인 성능 지수를 통해 제어 규칙을 구하는데, 가중함수의 설계기준을 인간이 가장 민감하게 느끼는 4~8Hz의 주파수에서는 승차감에 두고 차축 고유 진동수 부근에는 주행안전성에 둔다. 모사실험과 실험 결과로부터 Frequency shaped 최적 제어기를 장착한 반능동형 현가장치가 승차감과 주행 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.1-10
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• 2005

본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.77-85
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• 1988

본 연구(硏究)에서는 지진(地震)하중을 받는 선형비례감쇠(線形比例減衰) 시스템의 층응답(層應答) 스펙트럼을 random vibration 이론(理論)을 적용하여 계산(計算)하는 방법을 제시(提示)하였다. 해석(解析)방법으로는 모드가속도법(加速度法)을 사용하였으며 구조물(構造物)-기기(機器)의 상호작용(相互作用)은 고려하지 않았다. 입력지진운동(入力地震運動)과 기기(機器)의 응답(應答)을 평균(平均)값이 영(零)인 정상(定常) Gauss 과정(過程)으로 가정하였다. 입력지진(入力地震)의 천이특성을 Vanmarcke 방법(方法)에 따라 첨두계수(尖頭係數) 계산시 고려하였다. 층응답(層應答) 스펙트럼을 공진(共振)과 비공진(非共振)으로 구분(區分)하여 계산하였으며 응답(應答)계산시 구조물(構造物)과 진동체(振動體)의 첨두계수(尖頭係數)는 지반응답(地盤應答) 스펙트럼의 첨두계수(尖頭係數)와 동일(同一)하다고 가정하였다. 적용예(適用例)에서는 시간이력해석(時間履歷解析)의 결과와 비교(比較)함으로써 본 연구(硏究)의 타당성(妥當性)을 입증(立證)하였다. 본(本) 논문(論文)의 해석방법(解析方法)을 사용(使用)하면 비교적(比較的) 정확(正確)한 안전측(安全側)의 결과(結果)를 얻을 수 있으며 시간이력해석법(時間履歷解析法)에 비해 계산시간(計算時間)을 상당(相當)히 절약할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.1007-1015
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• 2000

This paper proposes an adaptive trajectory generation strategy of using on-line ZMP information and an impedance control method for biped robots. Since robots experience various disturbances during their locomotion, their walking mechanism should have the robustness against those disturbances, which requires an on-line adaptation capability. In this context, an on-line trajectory planner is proposed to compensate the required moment for recovering stability. The ZMP equation and sensed ZMP information are used in this trajectory generation strategy. In order to control a biped robot to be able to walk stably, its controller should guarantee stable footing at the moment of feet contacts with the ground as well as maintaining good trajectory tracking performance. Otherwise, the stability of robot will be significantly compromised. To reduce the magnitude of an impact and guarantee a stable footing when a foot contacts with the ground, this paper. proposes to increase the damping of the leg drastically and to modify the reference trajectory of the leg. In the proposed control scheme, the constrained leg is controlled by impedance control using the impedance model with respect to the base link. Computer simulations performed with a 3-dof environment model that consists of combination of a nonlinear and linear compliant contact model show that the proposed controller performs well and that it has robustness against unknown uneven surface. Moreover, the biped robot with the proposed trajectory generator can walk even when it is pushed with a certain amount of external force.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권1호
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• pp.39-46
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• 2020

Air stages are usually applied to precision engineering in sectors such as the semiconductor industry owing to their excellent performance and extremely low friction. Since the productivity of a semiconductor depends on the acceleration and deceleration performance of the air stage, many attempts have been made to improve the speed of the stage. Even during sudden start or stop sequences, the stage should maintain an air film to avoid direct contact between pad and the rail. The purpose of this study is to quantitatively predict the dynamic behavior of the air stage when acceleration and deceleration occur. The air stage is composed of two parts; the stage and the guide-way. The stage transports objects to the guideway, which is supported by an externally pressurized gas bearing. In this study, we use COMSOL Multiphysics to calculate the pressure of the air film between the stage and the guide-way and solve the two-degree-of-freedom equations of motion of the stage. Based on the specified velocity conditions such as the acceleration time and the maximum velocity of stage, we calculate the eccentricity and tilting angle of the stage. The result shows that the stiffness and damping of the gas bearing have non-linear characteristics. Hence, we should consider the operating conditions in the design process of an air stage system because the dynamic behavior of the stage becomes unstable depending on the maximum velocity and the acceleration time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3190-3195
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• 2010

고무재료의 비선형적인 특성으로 인해 고무재질 방진 마운트의 탄성계수와 감쇠계수는 주파수에 따라 달라진다. 따라서 고무재질의 방진 마운트 설계 시 마운트의 동적 특성을 반드시 고려해야만 한다. 특히, 수치해석을 수행하는데 있어 해석결과는 마운트의 동적 강성 고려 여부에 따라 크게 달라진다. 본 논문에서는 한국 해군에서 승인되어 사용되고 있는 특정 표준 마운트에 대해 실험적으로 동적 특성을 정의하였으며, 이러한 동적 특성을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 대해 수행한 수치해석 결과와 실험 결과를 비교하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.859-865
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• 2007

This paper presents a method to analyze the unbalance response of a high speed polygon mirror scanner motor supported by sintered bearing and flexible supporting structures by using the finite element method and the mode superposition method. The appropriate finite element equations for polygon mirror are described by rotating annular sector element using Kirchhoff plate theory and von Karman non-linear strain, and its rigid body motion is also considered. The rotating components except for the polygon mirror are modeled by Timoshenko beam element including the gyroscopic effect. The flexible supporting structures are modeled by using a 4-node tetrahedron element and 4-node shell element with rotational degrees of freedom. Finite element equations of each component of the polygon mirror scanner motor and the flexible supporting structures are consistently derived by satisfying the geometric compatibility in the internal boundary between each component. The rigid link constraints are also imposed at the interface area between sleeve and sintered bearing to describe the physical motion at this interface. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by solving the associated eigenvalue problem by using the restarted Arnoldi iteration method. Unbalance responses in time and frequency domain are performed by superposing the eigenvalues and eigenvectors from the free vibration analysis. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated unbalance response with the experimental results. This research also shows that the flexibility of supporting structures plays an important role in determining the unbalance response of the polygon mirror scanner motor.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권6호
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• pp.731-744
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• 2007

A method for dynamic analysis and design calculation of a Powertrain Mounting System(PMS) including Hydraulic Engine Mounts(HEM) is developed with the aim of controlling powertrain motion and reducing low-frequency vibration in pitch and bounce modes. Here the pitch mode of the powertrain is defined as the mode rotating around the crankshaft of an engine for a transversely mounted powertrain. The powertrain is modeled as a rigid body connected to rigid ground by rubber mounts and/or HEMs. A mount is simplified as a three-dimensional spring with damping elements in its Local Coordinate System(LCS). The relation between force and displacement of each mount in its LCS is usually nonlinear and is simplified as piecewise linear in five ranges in this paper. An equation for estimating displacements of the powertrain center of gravity(C.G.) under static or quasi-static load is developed using Newton's second law, and an iterative algorithm is presented to calculate the displacements. Also an equation for analyzing the dynamic response of the powertrain under ground and engine shake excitations is derived using Newton's second law. Formulae for calculating reaction forces and displacements at each mount are presented. A generic PMS with four rubber mounts or two rubber mounts and two HEMs are used to validate the dynamic analysis and design calculation methods. Calculated displacements of the powertrain C.G. under static or quasi-static loads show that a powertrain motion can meet the displacement limits by properly selecting the stiffness and coordinates of the tuning points of each mount in its LCS using the calculation methods developed in this paper. Simulation results of the dynamic responses of a powertrain C.G. and the reaction forces at mounts demonstrate that resonance peaks can be reduced effectively with HEMs designed on the basis of the proposed methods.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권4호
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• pp.917-937
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• 2015

During a seismic event, a considerable amount of energy is input into a structure. The law of energy conservation imposes the restriction that energy must either be absorbed or dissipated by the structure. Recent earthquakes have shown that the use of concentric bracing system with their low ductility and low energy dissipation capacity, causes permanent damage to structures during intense earthquakes. Hence, engineers are looking at bracing system with higher ductility, such as chevron and eccentric braces. However, braced frame would not be easily repaired if serious damage has occured during a strong earthquake. In order to solve this problem, a new bracing system an off-centre bracing system with higher ductility and higher energy dissipation capacity, is considered. In this paper, some numerical studies have been performed using ANSYS software on a frame with off-centre bracing system with optimum eccentricity and circular element created, called OBS_C_O model. In addition, other steel frame with diagonal bracing system and the same circular element is created, called DBS_C model. Furthermore, linear and nonlinear behavior of these steel frames are compared in order to introduce a new way of optimum performance for these dissipating elements. The obtained results revealed that using a ductile element or circular dissipater for increasing the ductility of off-centre bracing system and centric bracing system is useful. Finally, higher ductility and more energy dissipation led to more appropriate behavior in the OBS_C_O model compared to DBS_C model.