• 한국정밀공학회지
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• 제21권8호
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• pp.171-179
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• 2004

The purpose of this study is to generate cycling motion for FES (functional electrical stimulation) using knee muscles only. We investigated the possibility by simulation. The musculoskeletal model used in this simulation was simplified as 5-rigid links and 2 muscles (knee extensor and flexor). For the improvement of the present feedforward control in FES, we included feedback path in the control system. The control system was developed based on the biological neuronal system and was represented by three sub-systems. The first is a higher neuronal system that generates the motion command for each joint. The second is the lower neuronal system that divides the motion command to each muscle. And the third is a sensory feedback system corresponding to the somatic sensory system. Control system parameters were adjusted by a genetic algorithm (GA) based on the natural selection theory. GA searched the better parameters in terms of the cost function where the energy consumption, muscle force smoothness, and the cycling speed of each parameter set (individual) are evaluated. As a result, cycling was implemented using knee muscles only. The proposed control system based on the nervous system model worked well even with disturbances.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.27-35
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• 2007

본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보 요소를 제시한다. 단면감소 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 행렬은 수치적분이 필요치 많은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 모델의 대조와 검증은 동반논문에 제시되어있다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권4호
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• pp.217-222
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• 2001

We propose a new two-degree of freedom parallel mechanism for a haptic device and will refer to the mechanism as the SenSation. The SenSation is designed in order to improve the kinematic performanced and to achieve static balance. We use the panto graph mechanisms in order to change the location of active joints, which leads to transform a direct kinematic singularity into a nonsingularity. The direct kinematic singular configurations of the SenSation occur near the workspace boundary. Using the property that position vector of rigid body rotating about a fixed point is normal to the velocity vector, Jacobian matrix is derived. Using the vector method, two different types of singularities of the SenSation can be identified and we discuss the physical significance of each of the three types of singularities. We will compare the kinematic performances(force manipulability ellipsoid, kinematic isotropy) of the SenSation with those of five-var parallel mechanism. By specifying that the potential energy be fixed, the conditions for the static balancing of the SenSation is derived. The static balancing is accomplished by changing the center of mass of the links.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.260-270
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• 1994

With the prevalent use of robot, the interests in moving speed of robot have been increasing for the purpose of upgrading performance of production. But the faster robot manipulator moves, the worse working accuracies are. And mechanical vibration is more and more serious with the increment of the moving speed of robot. So, the study on the cause and control method of robot vibration is one of the points of issue in robotics. This paper focuses on the vibration of 3 DOF parallel link drive mechanism robot. We assume that links of robot manipulator are `rigid' and joints are `flexible elements'. Governing equations of robot system including controller, servo amplifier, D.C servo motor, transmission with elasticity, and manipulator dynamics are derived. On the basis of modelling, we define `controller stiffness' by the proportional gain of controller and `stiffness of transmission'. Numerical and experimental research is performed to study vibration phenomena of robot induced from the variation of these two defined stiffnesses, and its results are shown.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권11호
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• pp.206-212
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• 2000

This paper presents a hybrid actuator scheme to actively control the end-point position and vibration of a two-link flexible robot arm. Control scheme consists of four different actuators; two servo-motors at the hubs and two piezoceramics bonded to the surfaces of the flexible links. Two sliding hyperplanes are designed for two servo-motors which have time varying parameters to maintain control performance in any configuration. The surface gradients of the hyperplanes are determined by pole assignment technique to guarantee the stability on the hyperplanes themselves. During the motion, undesirable oscillations caused by the torques based on the rigid link dynamics are actively suppressed by applying feedback control voltages to the piezoceramic actuators. Consequently, desired tip motion is achieved. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed methodology, experiments are performed for the regulating and tracking control problems.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권1호
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• pp.77-91
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• 2024

During strong seismic events, inelastic shear deformation occurs in beam-column joints. To capture inelastic shear deformation, an analytical model for beam-column joint in reinforced concrete (RC) frame structures has been proposed in this study. The proposed model has been developed using a rotational spring and rigid links. The stiffness properties of the rotational spring element have been assigned in terms of a moment rotation curve developed from the shear stress-strain backbone curve. The inelastic rotation behavior of joint has been categorized in three stages viz. cracking, yielding and ultimate. The joint shear stress and strain values at these stages have been estimated using analytical models and experimental database respectively. The stiffness properties of joint rotational spring have been modified by incorporating a geometry factor based on dimensions of adjoining beam and column members. The hysteretic response of the joint rotational spring has been defined by a pivot hysteresis model. The response of the proposed analytical model has been verified initially at the component level and later at the structural level with the two actually tested RC frame structures. The proposed joint model effectively emulates the inelastic behavior precisely with the experimental results at component as well as at structural levels.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.305-313
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• 2008

본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 구한 도로교의 동적하중허용계수(DLA)를 LRFD 형식으로 신뢰도이론의 2차 모멘트법을 적용하여 보정하였다. 대상교량은 건설교통부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 단순 PSC빔교와 단순 강판형교, 그리고 LRFD로 설계된 개구제형 단면을 갖는 강박스형교를 사용하고, "보통의 도로"에 대하여 생성시킨 10개의 노면조도를 사용하였다. 차량은 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭(DB-24)을 3차원 차량모델로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 3가지 형식에 대한 10개의 교량에 각각 10개의 노면조도를 사용하여 해석적 방법으로 구한 100개의 해석결과와 OHBDC에서 사용한 보정 식을 사용하여 PSC빔교, 강판형교, 강박스형교 및 전체 대상교량에 대한 LRFD 형식의 DLA를 통계적으로 추정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.233-242
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• 2008

본 연구는 지진운동의 영향 하에서 강제 모멘트 골조로 이루어진 post-Northridge(덮개판) 연결부를 갖는 보의 탄성 및 비탄성 거동을 모델하기 위한 부등단면 보(IBS 보) 요소를 제시한다. 덮개판(IBS) 연결부를 갖는 부등단면 보의 탄성강성 매트릭스는 수치적분이 필요치 않은 수식으로 표현된다. 소성모델은 분포형이며 강체링크로 연결된 일련의 비선형 힌지로 구성 되어있고 경화법칙은 단조 및 임의 주기 하중에 대한 비탄성 거동과 국부좌굴의 효과를 고려할 수 있다. 또한 IBS 보 요소에 대한 항복면, 강성 변수, 그리고 경화(혹은 연화) 법칙 변수의 결정과정을 기술하였고 IBS 보 요소의 해석결과를 실험 및 FEM 해석결과와 비교하였다. IBS 보 요소의 해석결과는 실험 및 FEM 결과와 좋은 상관관계를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.381-388
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• 2010

이 논문에서는 내진상세가 적용되지 않은 RC골조의 지진 거동 특성을 파악하였다. 해석 대상 건물은 내진 규준의 적용을 받지 않고 중력하중만을 고려하여 설계되었다. 원형철근이 주철근으로 사용되었으며, 부재는 낮은 수준의 전단력을 견딜 수 있는 최소한의 스터럽이 사용되어 코어 부분의 구속효과는 거의 없다. 평면비정형성을 가진 건물의 경우, 푸쉬오버 해석을 통해서는 비틀림으로 인한 평면상에서 연단부의 손상집중을 파악할 수 없으므로 비선형 동적해석을 사용하는 것이 바람직하다. 섬유요소를 이용한 비선형 동적해석은 양방향 지진하중과 비틀림 거동의 영향을 받는 RC골조의 거동을 성공적으로 예측할 수 있었다. 하지만, 보다 진보된 응답 예측을 위해서는 부착 미끄러짐과 같은 보-기둥 접합부의 국부거동을 정밀하게 나타내는 모델링 요소의 개발이 필요하다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.233-245
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• 2007

AASHTO Standard의 하중분배계수식은 지간과 주형간격이 클수록 안전측으로 나타나지만, 지간과 주형간격이 작으면 비안전측임을 기존의 유한요소 연구에서 밝혀졌다. AASHTO LRFD는 주형간격, 지간, 바닥판 두께, 그리고 종방향 강성에 따른 분배계수식을 규정하고는 있으나, 이 식은 초기에 알려지지 않은 종방향 강성 때문에 정확한 하중분배계수 값을 결정하기 위해서는 반복절차가 요구되어진다. 따라서 본 연구에서는 2경간 연속 I-형교의 내측 및 외측주형에 대하여 반복설계 과정을 필요로 하지 않는 하중분배계수 간략식을 제안한다. 주형간격, 주형길이, 바닥판 두께, 바닥판 폭, 그리고 브레이싱의 간격 및 크기의 영향을 조사하기 위하여 유한요소법을 사용하였다. GTSTRUDL을 사용하여 교량 상부구조를 편심 보모델로 이상화 하였으며, 바닥판은 쉘요소, 거더는 보요소, 그리고 이 요소들의 합성거동을 위하여 강절링크로 연결하였다. 이 해석으로부터 얻은 분배계수를 AASHTO Standard와 LRFD 방법과 비교하였으며, 다른 매개변수들에 비해 거더간격, 지간, 그리고 바닥판 두께는 분배계수에 미치는 영향이 크게 나타났다. 내측주형에서 LRFD의 분배계수는 대부분의 경우에 안전측으로 나타났지만, 외측주형에서는 지간이 길 경우 비안전측으로 나타났다. 또한, 회귀분석을 수행하여 하중분배계수 간략식을 개발하였으며, 이 식에 의한 하중분배계수는 유한요소결과 보다는 항상 안전측이면서, AASHTO LRFD 보다는 일반적으로 작게 나타났다. 제안된 간략식은 2경간 연속 I-형교에 대한 실제 하중분배계수 산정에서 교량설계자들에게 도움을 줄 것이다.