• 제목/요약/키워드: Lumped mass model

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구속 받는 유연 매니퓨레이터의 병렬 위치/힘 제어

  • Kim, Jin-Soo;Uchiyama, Masaru
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.76-82
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    • 2000
  • 본 논문에서는 환경에 구속 받는 유연 매니퓨레이터의 힘/위치에 대하여 논하고자 한다. 일반적으로, 유연 매니퓨레이터의 모델링 방법은 분포 정수 모델과 집중 정수 모델로 분류할 수 있다. 전자인 분포 정수 모델을 이용해서는 평면 1 링크, 2 링크를 대상으로 한 위치/힘 제어는 가능하나, 운동 방정식의 복잡성으로 인하여 실시간에서 다 링크 다 관절 유연 매니퓨레이터의 힘/위치를 제어하기는 어렵게 여겨져 왔다. 본 논문에서는 집중 정수 모델링 방법인 집중 스프링 질량 모델(Lumped Spring Mass Model)을 이용하여 환경에 구속받는 유연 매니퓨레이터의 운동 방정식을 산출했다 이 모델을 실험기인 유연 매니퓨레이터 ADAM(Aerospace Dual Arm Manipulators)에 적용하여 실시간 위치/힘 제어 실험을 행하였으며, MATLAB를 이용하여 해석했다. 또한, ADAMS$^{TM}$ FEM를 이용하여 분포 정수 모델을 도출하여, 해석하였으며, 이 결과와 집중 정수 모델을 이용한 MATLAB 해석의 결과, 그리고 실험 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 구속받는 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델 타당성을 입증시켰다.

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이산요소법을 이용한 코크스 분화 거동 해석 (Analysis for Cokes Fracture Behavior using Discrete Element Method)

  • 유수현;박준영
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • The strength of lumped cokes can be represented by some index numbers. Although some indexes are suggested, these indexes are not enough to enlighten fracture mechanism. To find essential mechanism, a computational way, discrete element method, is applied to the uniaxial compression test for cylindrical specimen. The cylindrical specimen is a kind of lumped particle mass with parallel bonding that will be broken when the normal stress and shear stress is over a critical value. It is revealed that the primary factors for cokes fracture are parallel spring constant, parallel bond strength, bonding radius and packing ratio the parallel bond strength and radius of the parallel combination the packing density. Especially, parallel spring constant is directly related with elastic constant and yield strength.

ACM을 이용한 가스 투과막 특성 해석 모델 (Simulation Model of Membrane Gas Separator Using Aspen Custom Modeler)

  • 송동근;신가희;윤진원;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권12호
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    • pp.761-768
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    • 2016
  • 분리막을 이용한 탄화수소계 가스의 종 분리는 화학적 방법에 비해 공정 구성이 용이하고, 유지 보수가 쉬우며 또 경제성이 우수하다. 분리막 기술의 발전과 함께 다양한 응용이 가능하지만, 이를 위한 체계적인 공정 연구를 위한 해석 방법은 다양하지 않다. 본 연구에서는 상용 프로그램에서 제공하는 유저 루틴을 이용해 분리막의 공정 해석을 하기 위한 분리막 물질 전달 모델을 개발하였다. 모델 개발에서는 집중용량법, 다중 셀 기법, 그리고 차분형 모델링 기법을 비교하여 각각의 특징을 분석하였으며, 확장성과 정밀도가 우수한 차분형 모델링 기법을 최종 모델로 선정하였다. 선정모델을 이용해 분리막의 가스 투과율에 영향을 주는 인자인 투과율, 투과면적, 양단 압력차, 투과 유량 등에 대한 기초 해석을 수행하였다. 이를 통해 압력비가 높아지게 되면 투과율은 점진적으로 향상되지만, 실제 선택도는 압력비 상승에 대해 최적점이 존재함을 알 수 있으며, 투과율도 최적점이 존재하였다.

Intake Valve Temperature Effect on the Mixture Preparation in a SI Engine During Warm-up

  • 신영기
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권5호
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    • pp.51-66
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    • 1997
  • A heat transfer model of the intake valve in a spark ignition engine is presented, which is calibrated with a number of the valve temperature profiles measured during engine warm-up for the gaseous fuel(propane). The valve is divided into four identical elements for which the assumption of lumped thermal mass is applied. The calibration is made so that the difference between the measued and simulated valve temperatures becomes minimal. Then the model is applied to the cases of the liquid fuel(indolene) to estimate the amount of the liquid fuel vaporized from the intake valve by assuming that fuel evaporation accounts for the deficit of the heat balance budget. The results of the model show quantitative contribution of each heat transfer source to the heat balance. The behavior of the calculated mass fraction of the fuel vaporized from the intake valve explains how the liquid fuel evaporate during engine warm-up. The mass fraction at warmed-up condition is closely related with the fraction directly targeted on the valve back by the fuel spray geometry.

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회전관성 효과를 고려한 탄성 다물체 동력학에 관한 연구 (Study of of Flexible Multibody Dynamics with Rotary Inertia)

  • 김성수
    • 소음진동
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    • 제6권3호
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    • pp.287-296
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    • 1996
  • A virtual work form of flexible multibody dynamic formulation with rotary inertia has been derived. For the analysis of large flexible multibody systems, deformation modal coordinates have been employed to represent coupled motion between gross and vibrational motion. For the efficient evaluation of the entries in the mass matrix, a flexible body has been treated as a collection of mass points. The rotary inertia was generated from the consistent mass matrix in a finite element model. Deformation mode shapes were obtained from finite element analysis. Bending and twisting vibration analyses of a cantilever have been carried out to see rotary inertia effects. A space flexible robot simulation has been also carried out to show effectiveness of the proposed formulation. This formulation is effective to the model that consists of beam, plate, or shell element that contains rotational degree of freedom at the nodal point. It is also effective to the flexible body model to which a large lumped rotary inertia is attached.

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저항점 용접에서 전극팽창에 관한 동적모델 (Dynamic Model for Electrode Expansion in Resistance Spot Welding Machines)

  • 아사드 샤;장희석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권2호
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    • pp.94-101
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    • 2011
  • A lumped mass damped vibratory model was proposed for quantitative understanding of welding machine characteristics. An experimental setup was developed to determine the mechanical parameters (moving mass m, equivalent stiffness k and damping c) which govern the dynamic mechanical response of the resistance spot welding machine. During the test, acceleration of the electrodes for each level of applied load was measured by accelerometer, filtered and numerically integrated to find the corresponding velocity and displacement. The machine dynamic parameters were determined by finding the unknowns of the proposed model with experimental data. A Simulink model was proposed to investigate the influence of these mechanical parameters on the welding process. The electrode response was simulated by changing values of stiffness and damping. It was observed that both of the machine parameters(c, k) have significant effect on the response of electrode head.

노면가진에 의한 차체의 동적거동에 관한 연구 (Computer Simulation of Dynamic Response of Vehicles on Rough Ground)

  • 조선휘;이건우;박종근;조병관;송성재;한규진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.419-425
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    • 1988
  • 본 연구에서는 노면의 요철에 의한 차량의 동적반응을 구할 수 있도록 국내의 소형 승용차를 모델로 현가장치의 비선형성을 고려한 전체 10 자유도의 동역학적 모델 을 개발하였다. 모델을 개발함에 있어서 기본적으로 실차의 모든 요소들을 모델링하 려고 노력하였으며 그 이유는 본 연구에서 개발된 모델이 실차의 현가장치 부품 설계 에 사용되도록 하기 위함이다.

설계파라미터 변경에 의한 비례 감쇠 구조물의 동특성 변화 해석 (Eigenderivative Analysis by Modification of Design Parameter in the Proportional Damping System)

  • 이정윤;이정우;이준호;오재응
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1648-1653
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    • 2003
  • This paper predicts the modified proportional damping structural eigenvectors and eigenvalues due to the change in the mass and stiffness of a proportional damping structure by iterative calculation of the sensitivity coefficient using the original dynamic characteristics. The method is applied to examples of a cantilever and 3 degree of freedom lumped mass model by modifing the mass and stiffness. The predicted dynamic characteristics are in good agreement with these from the structural reanalysis using the modified mass and stiffness.

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설계파라미터 변경에 따른 구조물의 동특성 변화 해석 (A Structural Eigenderivative Analysis by Modification of Design Parameter)

  • 이정윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권4호
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    • pp.739-744
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    • 2002
  • This study predicts the modified structural eigenvectors and eigenvalues due to the change in the mass and stiffness of a structure by iterative calculation of the sensitivity coefficient using the original dynamic characteristics. The method is applied to examples of a cantilever and 3 degree of freedom lumped mass model by modifing the mass and stillness. The predicted dynamic characteristics are in good agreement with these from the structural reanalysis using the modified mass and stiffness.

고층 구조물의 진동제어를 위한 복합형 질량댐퍼의 제어력 설계에 관한 연구 (A Study on the control force of HMD for vibration control of the tall building structure)

  • 박진일;박해동;최현;김두훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.276-281
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    • 2000
  • As the construction of the high-rise building increases worldwide, the effort has been exerted to improve the safety and serviceability if the structure against various types of external dynamic loads such as wind load, seismic load, etc. The mass damper, defined as dynamic absorber in mechanical engineering is known one of the effective methods to control the vibration of flexible large structures. The hybrid mass damper, HMD is known as the most appropriate type of the mass dampers. In this paper, the control force was designed for HMD by numerical simulations and the performance of HMD to control the flexible vibration of the steel tower induced by sinusoidal force excitation was evaluated, also TMD was designed for a 1-DOF lumped mass model.

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