The objective of this study is to understand the dynamic characterictics of OHV type valve trains and to design and optimal cam profile which will improve engine performance. A numerical model for valve train dynamics is presented, which aims at both accuracy and computational efficiency. The lumped mass model and distributed parameter model were used to describe the valve train dynamics. Nonlinear characterictics in the valve spring behavior were included in the model. Comprehensive experiments were carried out concerning the valve train dynamics, and the model was tuned based on the test results. The dynamic model was used in designing an optimal cam profile. Because the objective function has many local minima, a conventional local optimizer cannot be used to find an optimal solution. A modified adaptive random search method is successfully employed to solve the problem. Cam lobe area could be increased up to 7.3% without any penalties in kinematic and dynamic behaviors of the valve train.
수문모형 기반의 강우강도-지속시간-홍수량(IDQ) 곡선을 이용하여 홍수예보에 활용하는 기법을 소개하고 그 성능을 평가하였다. 이를 위하여 계측된 유역의 자료를 이용하여 집중형 모형의 검보정을 실시하고 하천의 특보 홍수량에 준하는 등가강우량을 산정하였다. 특보홍수량과 선행함수상태별 IDQ 곡선을 산정되면 발생 가능한 여러 시나리오에 대비할 수 있다. 시범대상유역은 강원도에 위치한 원주천 유역 ($94.4km^2$)이며 주의보 수위(계획홍수량의 50%)와 경보 수위(계획홍수량의 70%)에 해당하는 IDQ 곡선이 산정되었다. 과거 10년간의 자료로부터 선행함수 조건별 IDQ곡선의 홍수예보능력을 평가한 결과, 탐지확률은 0.704, 경보실패율은 0.136, 임계성공지수는 0.633으로 나타났으며, 단일 조건의 IDQ 곡선을 적용한 홍수예보능력에 비해 더 나은 평가지수를 얻을 수 있었다.
영구자석 저감형 동기전동기는 기존의 고속철도 추진용 유도기보다 높은 효율과 출력밀도를 보이고, 일반적인 영구자석 동기전동기에 비해 자석 사용량을 줄여 가격을 낮출 수 있다. 또한 5상 구동 시스템을 사용할 경우 3상 시스템에 비해 낮은 토크리플과 높은 출력밀도를 가지게 된다. 이러한 특성으로 인해 5상 영구자석 저감형 동기전동기는 고속철도 추진용 전동기로 적합한 특성을 가진다. 본 연구에서는 집중상수모델과 유전알고리즘을 이용하여 3상 및 5상 영구자석 저감형 동기전동기 3kw 축소모델을 최적설계하고 이들의 특성을 비교하였다. 또한 유한요소해석을 이용하여 최종 보정설계를 진행한 3상 및 5상 전동기를 제작하고 실험을 통해 해석값을 검증하였다.
The nonlinear vibration of the CRT shadow mask is analyzed in consideration of the V-shaped tension distribution and the effect of wire impact damping. The reduced order FEM model of the shadow mask is obtained from dynamic condensation for the mass and stiffness matrices. Damping wire is modeled using the lumped parameter method to effectively describe its contact interactions with the shadow mask. The nonlinear contact-impact model is composed of spring and damper elements, of which parameters are determined from the Hertzian contact theory and the restitution coefficient, respectively. The analysis model of the shadow mask with damping wires is experimentally verified through impact tests of shadow masks performed in a vacuum chamber. Using the validated analysis model of the shadow mask with damping wires, the‘design of experiments’technique is applied to search fur the optimal damping wire configuration so that the vibration attenuation of the shadow mask is maximized.
Hydraulic mounts have been used as an alternative to the conventional rubber mounts for they can provide more desirable stiffness and damping properties which may vary with frequency and excitation amplitude. Although a lumped-parameter non-linear model of the hydraulic mount developed by a simple fluid dynamic analysis can be successfully used for representing the inertia track dynamics, a linear model is still preferred. In this paper, an analytic technique for making a linear model of the hydraulic mount is proposed.
본 연구에서는 미국 지질조사국에서 개발한 PRMS 모형을 국내 7개 댐유역에 적용하여 국내 적용성과 모의한 계를 분석하였다. 모형의 적용성을 평가하기 위해 모형 이론과 매개변수에 대해 검토하고, 국내 실정을 고려한 입력자료와 매개변수 추정의 가용성을 분석하였다. 각 적용유역들에서 GIS자료를 활용하여 추정 가능한 매개변수들은 추정하고 나머지 변수들은 Rosenbrock 방법을 이용하여 보정하였다. 모의결과를 다각적으로 분석하여 PRMS 모형의 모의 능력과 한계를 분석한 결과 PRMS 모형은 모든 적용유역에서 관측치에 높은 적합성을 나타내었다. 기본값을 사용한 융설모의에서도 비교적 정확한 모의가 가능한 것으로 나타났다. 적용 유역면적에 상관없이 신뢰성 높은 유출분석이 가능하였으나, 대유역인 경우 준분포형적인 특성보다는 일체형모형에 가까운 유출모의를 하는 것으로 나타났다.
A modeling technique is proposed for dynamic simulations of OHC valve trains with HLA(hydraulic lash adiuster). HLA is expressed by an air-oil mixture model considering HLA leak-down and aeraton effects. A compact nonlinear equation is derived which describe the short term dynamic behavior of the HLA. Valve spring is analyzed by a distributed parameter model including nonlinear characteristics in the spring surge phenomena. Global behavior of the remaining valve train is expressed by a lumped mass model. The experiental results prove that the simulation model developed here is accurate and useful for the dynamic simulations of OHC valve trains with HLA.
Nonlinear vibration of the CRT shadow mask with impact damping wires is analyzed in consideration of the mask tension distribution and the effect of wire impact damping. A reduced order FEM model of the shadow mask is obtained from dynamic condensation of the mass and stiffness matrices, and damping wire is modeled using the lumped parameter method to effectively describe its contact interactions with the shadow mask. The nonlinear contact-impact model is composed of spring and damper elements, of which parameters are determined from the Hertzian contact theory and the restitution coefficient, respectively. The analysis model of the shadow mask with damping wires is experimentally verified through impact tests of shadow masks performed in a vacuum chamber.
한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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pp.241-248
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1997
The super-structure in a soil-structure interaction analysis is commonly idealized as lumped parameter system. In this study, the complex shear wall structure is modeled using three different kinds of modeling techniques : 1) full FEM comparatively as an exact solution, 2)equivalent shear spring model assuming mainly shear deformations of the wall, 3) equivalent beam-stick model made by independent static analysis. Dynamic characteristics due to three different modeling methods are compared and investigated before performing structural response analysis. The beam-stick model in comparison to shear spring model gives closer dynamic responses when compared with the full FEM, even though it requires additional unit load static analyses.
공기부양반응기(airlift reactor) 내의 액체순환속도(liquid circulation velocity)를 예측하기 위한 수학적 모형이 유체순환고리(fluid circulation loop)에 대한 기계적 에너지 수지를 기초로 개발되었다. 그 모형은 90° 방향전환으로 인한 에너지 손실과 반응기의 각 부위에서의 마찰로 인한 에너지 손실 그리고 단면적의 변화로 인한 에너지 손실을 모두 고려하였다. 마찰과 방향전환 그리고 단면적 변화에 의한 손실계수를 각각 고려한 모형이 집중매개변수(lumped parameter)를 사용한 기존의 모형보다 액체순환속도를 더 잘 예측할 수 있었다. 순환액체속도는 추적자펄스방법(tracer pulse method)으로 측정하였다. 개발된 모형은 상하부에 연결관(connecting pipe)을 갖는 외부순환 공기부양반응기에서 얻은 본 연구의 실험 결과의 대부분은 물론이고 다양한 형태의 공기부양반응기에서 얻어진 다른 연구자들의 결과도 ±20%이내의 오차로 잘 예측할 수 있었다. 외부 및 내부순환 공기부양반응기에서 순환유체의 90° 방향전환과 관련된 손실계수에 대한 유용한 실험식을 구하여 액체순환속도를 예측하는 데 사용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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