• Title/Summary/Keyword: Pendulum

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Nonlinear response of r.c. framed buildings retrofitted by different base-isolation systems under horizontal and vertical components of near-fault earthquakes

  • Mazza, Fabio;Mazza, Mirko;Vulcano, Alfonso
    • Earthquakes and Structures
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    • 제12권1호
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    • pp.135-144
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    • 2017
  • Near-fault ground motions are characterized by high values of the ratio between the peak of vertical and horizontal ground accelerations, which can significantly affect the nonlinear response of a base-isolated structure. To check the effectiveness of different base-isolation systems for retrofitting a r.c. framed structure located in a near-fault area, a numerical investigation is carried out analyzing the nonlinear dynamic response of the fixed-base and isolated structures. For this purpose, a six-storey r.c. framed building is supposed to be retrofitted by insertion of an isolation system at the base for attaining performance levels imposed by current Italian code in a high-risk seismic zone. In particular, elastomeric (e.g., high-damping-laminated-rubber bearings, HDLRBs) and friction (e.g., steel-PTFE sliding bearings, SBs, or friction pendulum bearings, FPBs) isolators are considered, with reference to three cases of base isolation: HDLRBs acting alone (i.e., EBI structures); in-parallel combination of HDLRBs and SBs (i.e., EFBI structures); FPBs acting alone (i.e., FPBI structures). Different values of the stiffness ratio, defined as the ratio between the vertical and horizontal stiffnesses of the HDLRBs, sliding ratio, defined as the global sliding force divided by the maximum sliding force of the SBs, and in-plan distribution of friction coefficient for the FPs are investigated. The EBI, EFBI and FPBI base-isolation systems are designed assuming the same values of the fundamental vibration period and equivalent viscous damping ratio. The nonlinear dynamic analysis is carried out with reference to near-fault earthquakes, selected and scaled on the design hypotheses adopted for the test structures.

어류 성장과정 표현을 위한 프레임 모핑 기법 (Frame Morphing Technique for the Expression of Fish Growth Process)

  • 이혜미;류남훈;이상진;오경숙;김응곤
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.759-764
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    • 2009
  • 디지털 콘텐츠 관련 산업은 급속도로 성장하고 있으며, 고부가가치를 창출하는 산업으로 주목받고 있다. 특히 콘텐츠를 구성하는 각 객체들의 모습이나 움직임에 많이 쓰이는 3D 모핑 기술은 객체의 모습과 움직임을 유추해내어 다양한 콘텐츠를 구성할 수 있게 해준다. 물속에서 헤엄쳐 다니는 어류의 사실적인 유영 모습을 위해 유영 주기에 물리진자와 같은 속도 개념을 적용하는 기법과, 치어에서 성어까지의 성장 과정을 나타낼 수 있는 프레임 모핑 기법을 제안한다. 본 논문에서는 현실감 있는 어류의 성장 과정을 재현해 볼 수 있으며, 확대 적용을 통해 해양학적인 관점에 맞추어 3D 어류 백과사전이나 가상 해저 공간 표현 등에 응용할 수 있다.

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고에너지 전자선의 방사선 치료 기술 (Radiotherapy Technique of High Energy Electron)

  • 서명원;박재일;최홍식;김우열
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.63-69
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    • 1985
  • High energy electron beams took effect for tumor radio-therapy, however, had a lot of problems in clinical application because of various conversion factors and complication of physical reactions. Therefore, we had experimentally studied the important properties of high energy electron beams from the linear accelerator, LMR-13, installed in Yonsei Cancer Center. The results of experimental studies on the problems in the 8, 10, 12 Mev electron beam therapy were reported as following. 1. On the measurements of the outputs and absorbed does, the ionization type dosimeters that had calibrated by $^{90}Sr$ standard source were suitable as under $3\%$ errors for high energy electrons to measure, but measuring doses in small field sizes and the regions of rapid fall off dose with ionization chambers were difficult. 2. The electron energy were measured precisely with energy spectrometer consisted of magnet analyzer and tele-control detector and the practical electron energy was calculated under $5\%$ errors by maximum range of high energy electron beam in the water. 3. The correcting factors of perturbated dose distributions owing to radiation field, energy and material of the treatment cone were checked and described systematically and variation of dose distributions due to inhomogeneous tissues and sloping skin surfaces were completely compensated. 4. The electron beams, using the scatters; i.e., gold, tin, copper, lead, aluminium foils, were adequately diffused and minimizing the bremsstrahlung X-ray induced by the electron energy, irradiation field size and material of scatterers, respectively. 5. Inproving of the dose distribution from the methods of pendulum, slit, grid and focusing irradiations, the therapeutic capacity with limited electron energy could be extended.

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언센티드 파티클 필터를 이용한 비선형 시스템 상태 추정 (Nonlinear System State Estimating Using Unscented Particle Filters)

  • 권오신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1273-1280
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    • 2013
  • 움직이는 물체를 추적함에 있어 언센티드 칼만 필터(UKF) 알고리즘은 미분 계산없는 빠른 수렴속도와 뛰어난 추정 성능을 지녔다. 그러나 이 방법은 가우시안 잡음 분포 하에서 적용해야 하는 등 제한적인 조건이 수반되는 문제점을 안고 있다. 반면에 파티클 필터(PF)는 제한적인 조건 없이 비선형/비가우시안 시스템에도 적용할 수 있는 상태 추정기법 이라 할 수 있겠다. 그러나 이 방법 또한 파티클의 갯수가 늘어나면 계산량이 크게 증가하는 등의 단점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 극복하기 위하여 UKF와 PF를 결합한 언센티드 파티클 필터(UPF) 알고리즘을 제안하였다. 본 알고리즘의 성능을 확인하기 위하여 기존의 PF와 UPF 알고리즘을 2-자유도 펜듈럼 시스템을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안한 방법이 PF에 비하여 비선형/비가우시안 시스템의 상태 추정에 더욱 적합 함을 확인할 수 있었다.

아스팔트 도로포장 유지보수용 표면처리공법의 공용성 평가 (Performance Evaluation of Surface Treatments for Asphalt Pavement Preservation)

  • 임정혁;김영수;백철민
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.89-98
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    • 2015
  • PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the performance properties of chip seals and fog seals with polymer-modified emulsions. METHODS : The performance of chip seals and fog seals was evaluated on the basis of common issues in surface treatments. Granite aggregate and four types of asphalt emulsions (one of the unmodified and three of the modified emulsions) were used considering the usage in field. A Vialit test was performed to determine the aggregate retention, and the MMLS3 (Third Scale Model Mobile Load Simulator) test was conducted to determine the aggregate retention, bleeding, and rutting. In addition, the fog seal specimens were tested by the BPT (British Pendulum Test) to evaluate skid resistance. RESULTS AND CONCLUSIONS : Overall, the polymer-modified emulsions (PMEs) showed better aggregate retention and bleeding resistance for both chip seals and fog seals. When comparing the performance of the PMEs, the difference was not considerable. In addition, PMEs present significantly better rutting resistance than unmodified emulsions. For skid resistance, if the recommended mix design is applied, the specimens do not cause issues with skid resistance. Although all of the fog seal specimens were over the criteria for skid resistance, the specimen fabricated by the high emulsion application rate (EAR) of the unmodified emulsion was nearly equivalent to the skid value criteria. Therefore, the use of an unmodified emulsion with a high EAR should be carefully applied in the field.

칼라 아스팔트 포장의 색채 표면보수를 위한 칼라코팅 공법 성능평가 (Evaluation of Color Coating Method for Color Maintenance of Color Asphalt Pavement)

  • 박태순
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.93-101
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    • 2011
  • 본 연구는 칼라아스팔트 포장의 표면 색채를 보수하기 위하여 사용되는 칼라코팅 공법에 대한 평가를 버스전용 차선에서 실시한 실내외 시험에 관한 연구이다. 교통과 시간의 경과에 따라 칼라아스팔트 표면은 탈변색, 마모가 발생하여 표면 색상에 손상이 발생하게 된다. 총 9개 공법에 대하여 평가를 실시하였다. 실내시험 항목으로 UV시험, 부착성능 및 타버시험장치를 사용하여 내마모시험을 실시하고 현장시험으로는 BPT를 이용한 미끄럼저항시험과 현장 육안조사를 실시하였다. 실험 결과 각 공법들은 서로 다른 공학적 특징을 보였는데 이러한 결과는 각 공법에 사용한 주재료와 관련이 있는 것으로 판단하였다. 고무에폭시를 주재료로 사용한 공법이 평가된 공법 중에서 만족할만한 결과를 보였으나 100일 후 현장 추적조사 결과 모든 공법이 탈변색, 마모, 벗겨짐 현상이 심하게 발생하여 코팅공법으로 적합하지 않으며 추후 적용하기 위해서는 연구가 필요한 것으로 나타났다.

볼링 투구동작의 운동역학적 연구 (Biomechanical Analysis of a Bowling Swing)

  • 이해명;이성철;이해동
    • 한국운동역학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.53-63
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    • 2006
  • The general objective of this study was to investigate biomechanical characteristics of bowling swing using three-dimensional cinematography. This study focused specifically on movements of the upper body segments during a bowling swing. Eight elite female bowling players participated in this study. Subjects performed bowling swing and their performance was sampled at 60 frame/sec using two high-speed video cameras with a synchronizer. After digitizing images from two cameras, the two-dimensional coordinates were used to produce three-dimensional coordinates of the 12 body segments (20 joint reference makers). The obtained three-dimensional coordinates were fed to a custom-written kinematic and kinetic analyses program (LabView 6.1, National Instrument, Austin, TX, USA). The analyses determined the linear and angular kinematic variables of the body segments with which joint force and torque of the lower and upper trunks and the shoulder were estimated based on the Newton-Euler equations. It was found that during the bowling swing the peak linear velocities of the body segments were reached in sequence the trunk, the shoulder, the elbow, the wrist, and the bowl. This result indicates that linear momentum of the lower body and the trunk transmits to the arm segment during the bowling swing. The joint torques of the torso and the arm occurred almost simultaneously, indicating that bowling swing seem to be a push-like motion, rather than a proximal-distal sequence motion in which many of throwing motions are categorized. The ultimate objective of the bowling swing is to release a heavy-weight bowl with power and consistency. Therefore, the bowling swing observed in this study well agrees with that bowlers use the stepping to increase the linear velocity of the bowl, the simple pendulum system and the push-like segmental motion in the torso and the arm segment to enhance the power at the release of the bowl.

자이로-가속도센서를 이용한 모바일 역진자의 자세 제어 (Pose Control of Mobile Inverted Pendulum using Gyro-Accelerometer)

  • 강진구
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.129-136
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    • 2010
  • 본 논문은 2바퀴로 수직 자세를 유지하며 원하는 방향으로 이동할 수 있도록 다수개의 센서를 혼합하여 정확한 각도 정보를 얻을 수 있는 방안과 이를 이용한 로봇주행 방법을 연구하였다. 로봇이 2바퀴로 수직 자세를 취하면 시스템이 안정하기 위하여 항상 앞, 또는 뒤로 넘어지려는 성질을 가진다. 따라서 이를 지속적인 수직상태로 유지하기 위하여 기울어지는 각도 정보가 필요하며 이를 이용하여 기울어지는 방향으로 신속한 자세 제어를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 각속도 정보를 얻을 수 있는 자이로센서와 이를 보상하기위한 방안으로 가속도 센서를 혼합하여 사용하였다. 현재 자이로센서와 가속도센서를 혼합하는 알고리즘은 Kalman Filter가 일반적으로 이용되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 알고리즘을 수행하기 위해서는 고성능의 DSP 프로세서 및 성능이 우수한 시스템을 요구하고 있다. 본 논문에서는 간단하면서 고 효율의 성능을 발휘할 수 있는 자이로센서와 가속도 센서의 혼합 알고리즘과 PID제어를 이용한 자세제어를 연구하였다.

The Trends in the U.S. and Korean Science Curriculum Reforms

  • Kwak, Young-Sun;Choe, Seung-Urn
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.194-206
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    • 2002
  • This article describes the major themes to change in historical and philosophical perspectives of science education that lead the US and Korean science curriculum reform movements since 1957. Inquiry teaching and criticism of teaching science as inquiry in the late 1950s and the 1960s, Science-Technology-Society (STS) Curricula, and Science Literacy and the 1980s science literacy crisis are discussed. In the US, three major curricular projects as responses to the scientific literacy crisis are exemplary such as the Project 2061 sponsored by the American Association for the Advancement of Science, the Project on Scope, Sequence, and Coordination (SS&C) initiated by the National Science Teachers Association (NSTA), and the National Science Education Standards (NSES) published by the National Research Council. To identify how each set of national content standards differ, we compared specific content standards related to the theory of plate tectonics in Earth and Space science in grades 9-12 over the three national standards: Benchmarks of AAAS, NSES of the NRC, and SS&C of the NSTA. Against this historical background of the US science education reform movements, the curriculum reform movements in Korea is briefly discussed. In general, Korean science curriculum reform movements have reflected and resembled the recommendations of the US reform movements. In addition, it is important to note that throughout the history of curriculum revision in Korea, there have been continuing pendulum swings between a theoretical, discipline-centered curriculum and a liberal, humanistic, and student-centered curriculum, which pays more attention to students in terms of their interest and psychological preparedness. In conclusion, the sixth and seventh national science curriculum revisions reflect rather a student-centered movement by reducing technical and sophisticated topics, taking constructivism learning theory into consideration, and adding more STS related topics.

유전알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 지능형 퍼지 제어기 설계 (Design of Intelligent Fuzzy Controller for Nonlinear System Using Genetic Algorithm)

  • 김문환;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.593-597
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    • 2004
  • 본 논문은 비선형 시스템의 새로운 퍼지 제어기 설계 기법을 제안한다. 기존의 퍼지 제어기 설계 방법들은 안정도 조건을 만족시키는 제어 이득을 얻기 위해 수학적인 접근을 통해 해를 찾는 방법들이 많이 연구되었다 하지만 플랜트와 제어 방법에 따라 이러한 수학적인 접근이 힘든 경우가 있다 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 깊은 수학적인 접근이 아닌 지능적인 접근 방법을 사용하여 안정화된 퍼지 제어기의 설계하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 퍼지 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 제어 이득을 전략 기반 유전 알고리즘을 사용하여 동정한다 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 해를 찾기 위해 전략적으로 교차와 돌연변이를 변화시킨다. 전력 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 해를 찾기 위해 전략적으로 교차와 돌연변이 영역을 변화시킴으로서 빠르게 해를 찾는다. 최종적으로 모의 실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.