• 제목/요약/키워드: Mechanical sensitivity

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민감도 분석을 기반으로 한 시료의 동결 특성에 미치는 영향인자 분석 (Influencing Factors on Freezing Characteristics of Frost Susceptible Soil Based on Sensitivity Analysis)

  • 고규현;이장근;김민섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권8호
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    • pp.49-60
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    • 2020
  • 동상민감성 시료의 동상 거동을 평가하기 위해 완전히 결합된 열-수리-역학 연계해석을 수행하였다. 이를 위한 구성모델은 질량보존방정식, 에너지보존방정식, 힘평형방정식을 기반으로 유도되었다. 구성모델을 통해 간극수의 상변화, 간극수 유동 및 수반되는 기계적 변형 등 1차원 동결에 대한 다양한 물리적 현상을 정량적으로 고려할 수 있었다. 한편, 시료의 동상발생량 및 동상속도에 미치는 영향 인자들을 조사하기 위해 민감도 분석 연구가 수행되었다. 민감도 분석 결과에 따르면, 시료의 초기 간극비는 종속변수인 동상발생량과 동상속도에 독립적으로 큰 영향을 미치는 반면 흙 입자 열전도도 및 온도구배는 독립적으로 미치는 영향보다 두 변수 간 상호 작용을 통해 더 큰 영향을 미침을 확인하였다. 본 연구에서 고려된 인자들은 모두 동상발생량과 동상속도에 영향을 미치는 주요 인자이며, 표본시료의 동상민감성 여부를 결정하는 데에 활용될 수 있을 것이다.

유한요소 해석을 통한 실리콘 족적 센서의 감도 조절 및 설계 (Sensitivity Control and Design of the Silicone Foot Sensor Using FEM)

  • 성벽경;서형규;이진욱;권애란;김동환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.1041-1050
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    • 2014
  • A design and analysis for new foot sensor that measures pressure distribution while walking or running in daily life is introduced. In the process of the sensor design, the shape, mechanism composing of the sensor, and variables that dominate sensor's sensitivity are investigated. Through these variables analysis, an optimal shape and dimension were determined. The effects of variables on sensor's sensitivity and the relationship between each variable are proved by analyses and experiments.

Inductive Micro Displacement Detecting System with High Sensitivity and Low Linearity Error

  • Park, Dong-June;Park, In-Mook;Kim, Soo-Hyun
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제2권3호
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    • pp.54-60
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    • 2001
  • A newly designed inductive micro displacement detecting system is presented. The proposed inductive system consists of driving coils, position-detecting coils, cores, and closed-loop formed magnetic blocks. The cores and magnetic blocks are made of Mn-Zn ferrite. When AC sine wave is applied to the driving coils, the time derivative flux is generated within the system, and then induced voltages arise in the position-detecting coils according to the core\`s position. Putting the cores to be moved proportionally to the input displacement, the induced voltage is proportional to input displacement. The parameters that affect the system characteristics are turn ratio, air-gap size, excitation frequency, overlap area, load resistance, capacitance effect, and so forth. Based on the experimental results, the system parameters are selected in such a way as to have high sensitivity ad stable responses. The sensitivity of the proposed inductive displacement-detecting system is greater than 2800mV.V-1mm-1 and the linearity error is below $\pm$0.10% in the range of $\pm$200㎛.

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고준위 폐기물 처분장 near-field에 대한 열-역학적 민감도 분석 (Thermal-mechanical sensitivity analysis for the near-field of HLW repository)

  • 권상기;최종원;강철형
    • 터널과지하공간
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    • 제13권2호
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    • pp.138-152
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    • 2003
  • 지하 수백미터 심부에 위치하는 고준위방사성 폐기물 처분장에서의 열-역학적 안정성 평가를 위해 FLAC3D를 이용한 3차원 해석이 수행되었다. 효과적인 해석을 위해 FISH프로그램이 작성되었으며 고성과 유성 의 시추부지에서 얻어진 지질, 암반 물성자료가 사용되었다. Factional factorial design을 적용한 실험설계를 거쳐 얻어진 응력, 온도에 대한 민감도 분석이 실시되었으며 이를 통해 처분장 안정성에 영향을 미치는 주요 설계 인자의 선정 및 인자 상호간의 영향을 분석할 수 있었다. 연구 결과 열-역학적 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 처분공의 간격으로 나타났으며 처분터널의 간격과 완충재의 두께가 그 다음으로 주요한 인자인 것으로 나타났다.

Surface Mounting Device의 동역학적 모델링 및 상태 민감도 해석 (A Dynamic Modeling & State Sensitivity Analysis of the Surface Mounting Device)

  • 장진희;한창수;김정덕
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권7호
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    • pp.90-99
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    • 1996
  • In the area of assembly process of micro-chips and electronic parts on the printed circuit board, surface mounting device(SMD) is used as a fundamental tool. Generally speaking, the motion of the SMD is based on the ball screw system operated by any type of actuators. The ball screw system is a mechanical transformed which converts the mechanical rotational motion to the translational one. Also, this system could be considered as an efficient motion device against mechanical backlash and friction. Therefore a dynamic modeling and state sensitivity analysis of the ball screw system in SMD have to be done in the initial design stage. In this paper, a simple mathematical dynamic model for this system and the sensit- ivity analysis are mentioned. Especially, the bond graph approach is used for graphical modeling of the dynamic system before analysis stage. And the direct differentiation method is used for the state sensit- ivity analysis of the system. Finally, some trends for the state variables with respect to the design variables could be suggested for the better design and faster operating based on the results of dynamic and state sensitivity.

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진동형 MEMS 자이로스코프 G-민감도 오차에 관한 연구 (A Study on the G-Sensitivity Error of MEMS Vibratory Gyroscopes)

  • 박병수
    • 전기학회논문지
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    • 제63권8호
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    • pp.1075-1079
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    • 2014
  • In this paper, we describe the analysis and the compensation method of the g-sensitivity error for MEMS vibratory gyroscopes. Usually, the g-sensitivity error has been ignored in the commercial MEMS gyroscope, but it deserves our attention to apply for the missile application as a tactical grade performance. Thus, it is necessary to compensate for the g-sensitivity error to reach a tactical grade performance. Generally, the g-sensitivity error seems intuitively to be a gyroscope bias error proportional to the linear acceleration. However, we assert that the g-sensitivity error mainly causes not a bias error but a scale-factor error. And we verify that the g-sensitivity scale-factor error occurs due to the non-linearity of parallel plate electrodes. Therefore, we propose the compensation method to remove the g-sensitivity scale-factor error. The experimental result showed that a proposed compensation method improved successfully the performance of the MEMS vibratory gyroscope.

함수근사모멘트방법의 신뢰도 기반 최적설계에 적용 타당성에 대한 연구 (Study on Feasibility of Applying Function Approximation Moment Method to Achieve Reliability-Based Design Optimization)

  • 허재성;곽병만
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권2호
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    • pp.163-168
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    • 2011
  • 설계단계에서 시스템의 불확실성을 반영하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있으며, 강건 최적설계 혹은 신뢰도 기반 최적설계는 이에 대한 대표적인 설계 방법론이다. 실제 문제에 이러한 방법론을 적용하기 위해서는 성능함수의 통계적 모멘트와 손상확률에 대한 정확하고 효율적인 추정 방법이 필요하고, 더불어 최적화를 위한 방향탐색과정에서 요구되는 민감도 해석의 정확성 및 효율성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 함수근사모멘트 방법을 기존에 유도된 적분 형태의 민감도 해석 식에 적용하여 그 민감도 해석 결과의 정확성을 확인하고, 이를 대표적인 신뢰도 기반 최적설계 문제에 적용하고자 한다. 민감도 해석 결과 및 신뢰도 기반 최적설계 결과를 타방법의 결과와 비교하여 함수근사모멘트 방법의 타당성을 입증하고자 한다. 활용된 적분 형태의 민감도 해석은 손상확률 혹은 통계적 모멘트가 계산된 경우 추가적인 함수 계산 없이 민감도를 얻을 수 있는 효율적인 방법이다.

모달 데이터의 감도계수를 이용하여 보의 균열 탐지 (Crack Detection in Beam using Sensitivity Coefficient of Modal Data)

  • 이정윤
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.950-956
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    • 2013
  • This paper describes a sensitivity-coefficient-based iterative method for detecting cracks in a structure. The sensitivity coefficients of a cracked structure are obtained by changing its eigenvectors. The proposed method is applied to a cracked cantilever. The crack is modeled as a rotational stiffness. The predicted cracks are in good agreement with those from a structural reanalysis of the cracked structure.

설계 민감도를 이용한 부분 구조물의 기여도 분석 (Effects of the Component Structures on the Vibration of the Total system Using Design Sensitivity Analysis)

  • 이선병;임홍재;김효식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.533-539
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    • 2001
  • In this research, design Sensitivity Analysis is presented for commercial vehicle such as large scale structural system. The proposed method is based on vibration analysis of the total structure and design sensitivity to identify the contribution factor of the component structure to the total system structure. In addition, approximated equations derived from response surface method are used for representative section properties of the thin walled beams.

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준해석적 비선형 설계민감도를 위한 보정변위하중법 (Consistent Displacement Load Method for Nonlinear Semi-Analytical Design Sensitivity Analysis)

  • 이민욱;유정훈;이태희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권9호
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    • pp.1209-1216
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    • 2005
  • Three methods for design sensitivity such as numerical differentiation, analytical method and semi-analytical method have been developed for the last three decades. Although analytical design sensitivity analysis is exact, it is hard to implement for practical design problems. Therefore, numerical method such as finite difference method is widely used to simply obtain the design sensitivity in most cases. The numerical differentiation is sufficiently accurate and reliable for most linear problems. However, it turns out that the numerical differentiation is inefficient and inaccurate because its computational cost depends on the number of design variables and large numerical errors can be included especially in nonlinear design sensitivity analysis. Thus semi-analytical method is more suitable for complicated design problems. Moreover semi-analytical method is easy to be performed in design procedure, which can be coupled with an analysis solver such as commercial finite element package. In this paper, implementation procedure for the semi-analytical design sensitivity analysis outside of the commercial finite element package is studied and computational technique is proposed, which evaluates the pseudo-load for design sensitivity analysis easily by using the design variation of corresponding internal nodal forces. Errors in semi-analytical design sensitivity analysis are examined and numerical examples are illustrated to confirm the reduction of numerical error considerably.