• 제목/요약/키워드: Stiffness Variation

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볼스크류 너트부의 강성 모델링과 불확도 해석 (Modeling and Uncertainty Analysis of Ballscrew Nut Stiffness)

  • 민복기;조뢰;김경호;박천홍;정성종
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.415-422
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    • 2015
  • Ballscrews are important motion transfer and positioning units of industrial machinery and precision machines. Positioning accuracy of the feed drive system depends upon axial stiffness of ballscrew systems. As the nut stiffness depends upon preload and operating conditions, analytical modeling of the stiffness is performed through the contact and body deformation analysis. For accurate contact analysis, the contact angle variation between balls and grooves is incorporated in the developed model. To verify the developed mathematical stiffness model, experiments are conducted on the test-rig. Through the uncertainty analysis according to GUM (Guide to the expression of Uncertainty in Measurement), it is confirmed that the formulated stiffness model has over 85% estimation accuracy. After constructing the ballscrew DB, a quick turnaround system for the nut stiffness estimation has been developed in this research.

부재의 강성변화에 따른 강철도 트러스 교량의 발생응력 예측에 관한 연구 (A Study on the Expection of the Stress to the Stiffness Variation of Members on Truss Railway Bridge)

  • 조선규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.535-541
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    • 1997
  • 공용중에 있는 철도 교량의 거동 상태를 평가하는 데 있어서는 각 부재에 대한 현장 실측을 통하여 하중의 분배와 발생응력 등을 파악하는 것이 가장 정확하나 이는 매우 어렵다. 그래서. 현장 실측을 거치지 않고 자료조사 및 현지 외관조사 등으로 획득이 가능한 교량의 형식, 각 부재의 손상 정도 및 위치, 열차 교통 특성 등의 간접자료를 사용하여 대상교량의 발생응력을 추정하는 것에 대한 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 교량에서 발생하는 부재의 응력변화 특성을 정량적으로 평가하기 위하여 여러 가지 손상중에서도 부식에 의한 단면의 감소와 강성의 변화를 고려하여 시물레이션에 의한 부재의 발생응력을 구하였다. 이로부터 각 부재의 발생응력의 정도와 면화를 조사하였으며 각 부재간의 상호관계를 고찰하였다. 그 결과 단면의 감소에 따라 트러스 주부재에 발생하는 응력은 대체적으로 선형적으로 증가하고 하현재가 가장 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 부재에 발생하는 응력의 증가량은 각각의 부재에 발생하는 응력의 증가량을 더하므로서 큰 오차없이 계산될 수 있음을 알 수 있었다.

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강성계수가 복합재 광학판 성능에 미치는 영향성 연구 (Influence of Stiffness Coefficients on Optical Performance in Composite Optical Substrate)

  • 김경표
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.762-769
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    • 2017
  • 준등방성 라미네이트내의 확장강성 계수는 방사방향으로균일하지만, 굽힘강성 계수는 플라이 적층순서에 의해 방사방향으로 변화한다. 이 논문에서는 복합재 광학에서 사용되는 단방향섬유 복합재료와 무작위로 분포된 단섬유 복합재료로 이루어진 세 가지 유형의 준 등방성 라미네이트 반사경내의 굽힘강성 계수의 방사방향의 변화량을 비교하였다. 단섬유 복합재료 반사경 방사방향의 확장강성 계수와 굽힘강성 계수는 균일하게 나타나는 반면, 단방향섬유 복합재료 반사경의 경우에는 굽힘강성 계수의 방사방향으로의변화량이 11%에서 많게는 26%까지 변화하는 것으로 나타났다. 또한 강성계수의 차이로 인한 굽힘-비틀림-커플링 효과 등 강성 민감도 또한 큰 것으로 나타났다. 이러한 요소는 정밀성이 요구되는 광학분야에 복합재 반사경의 적용을 어렵게 할 커다란 문제점으로 인식되며, 이러한 복합재료의 이방성 성질로 인한 필연적인방사형 방향으로의 강성계수의 변화 및 그 영향성을 줄이기 위해서는 단섬유나 무작위로 공간에 흩어져있는 섬유 복합재료를 사용하는 것이 복합재 반사경내에 존재하는 굽힘강성 계수의 변화를 제거하는 하나의 방법이다.

전정 유모세포 통합 모델을 이용한 반강성 기전 기반 섬모번들 특성 추정에 관한 연구 (A study on Hair Bundle Feature Estimation Based on Negative Stiffness Mechanism Using Integrated Vestibular Hair Cell Model)

  • 김동영;홍기환;김규성;이상민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.218-225
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    • 2013
  • In this paper hair bundle feature model and integration method for hair cell models were proposed. The proposed hair bundle feature model was based on spring-damper-mass model. Input of integrated vestibular hair cell model was frequency and output was interspike interval of hair cell that was reflected the feature of hair bundles. Irregular afferents that had a great gain variation showed reduction of negative stiffness section. Regular afferents that had a small gain variation, however, showed same feature with base negative stiffness feature. As a result, integrated vestibular hair cell model showed almost the same modeling data with experimental data in the modeled eleven frequency bands. It is verified that the proposed model is a good model for hair bundle feature modeling.

볼트수의 변화가 더블앵글 접합부의 회전강성에 미치는 영향 (The Effect of the Variation of the Number of Bolts on the Rotational Stiffnesses of Double Angle Connections)

  • 양재근;김호근;김기환
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 저층 철골조의 시공에 있어서 더블앵글 접합부는 매우 효과적인 접합부의 한 형태로 취급된다. 더블앵글 접합부의 접합부 강성은 앵글의 두께, 볼트 게이지 거리, 볼트의 개수 등과 같은 여러 변수에 따라서 변화한다. 본 연구에서는 볼트수의 변화가 더블앵글 접합부의 모멘트-회전각 관계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 세 개의 더블앵글 접합부 실험이 수행되었다. 각각의 실험결과에 근거하여 각 실험에 사용된 더블앵글의 회전강성은 회귀분석을 통하여 산정되었다. 회귀분석결과 더블앵글 접합부의 접합부 강성은 볼트의 개수가 증가함에 따라서 함께 증가한다는 결론을 얻었다.

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석고보드 벽체의 시공높이에 따른 수평하중저항성 및 내충격성 변동 특성 (Variation Characteristics of Stiffness and Impact Resistance under Conastruction Height of Gypsum Board Wall)

  • 송정현;김기준;안홍진;신윤호;지석원;최수경
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.184-185
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    • 2014
  • The purpose of this study is to experimentally evaluate the variation characteristics of stiffness and impact resistance under the construction height of gypsum board wall at the actual construction site. The method suggested in previous study was applied on the test method of horizontal load resistance and impact resistance. As a result of horizontal load resistance test, when the wall height is 2,400 mm, the maximum displacement is 13.6 mm and residual deformation is 0.5 mm, and when the wall height is 3,000 mm, the maximum displacement is 31.3 mm and the residual displacement is 6.8 mm. As a result of impact resistance test, the residual deformation of each specimen at 20 cm of fall height were 1.02 mm and 0.08 mm, respectively, the residual deformation at 40 cm of fall height were 1.58 mm and 0.35 mm, respectively, and the residual deformation at 60 cm of fall height were 2.23 mm and 2.48 mm, respectively.

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충격공진시험을 이용한 노상토의 동결.융해시 강성도 변화 측정 (Stiffness change measurement for subgrade soils at freezing and thawing using impact resonance test)

  • 이재환;권기철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.686-691
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    • 2009
  • Damage due to frost action in pavement structure system is creating either frost heave or stiffness-weakening of subgrade soil follow melting. The formation of ice lenses requires a frost-susceptible soil, freezing temperatures, and continuous water supply. Eliminating one of these conditions suffices to significantly reduce the intensity of frost action. It is important to know characteristics of subgrade soil in frost susceptibility or decide degree of freezing permission. Also, study on the stiffness variation of subgrade soil during freezing and thawing cycle is very important. In this study, Impact resonance test for subgrade soil at freezing and thawing confirms that is applied for.

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진공예압형 다공질 공기베어링의 압력분포 및 성능해석 (Analysis on the Static Performance of Vacuum-Preloaded Porous Air Bearings)

  • 김경호;박천홍
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1327-1333
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    • 2013
  • Air bearings are widely used in precision stages because of low friction and high motion accuracy, however, they suffer from low stiffness in comparison with rolling bearings or hydrostatic bearings. So, several preloading methods using weight, magnet and vacuum force, and opposing pads have been used to increase the stiffness of the air bearings. In this paper, pressure distributions of the vacuum preloaded porous air bearings are calculated using the proposed method. And then, the load capacity and stiffness are analyzed. For the vacuum preloaded air bearings, the stiffness is increased owing to reduced bearing clearance by vacuum force. The simulation results indicate that variation of vacuum pressure with clearance in the vacuum pocket gives rise to low stiffness, so the vacuum pocket should be designed for pressure to be constantly maintained regardless of the bearing clearance by means of large effective pumping speed.

불균일 강성을 갖는 폰툰형 구조물의 유탄성 응답 특성에 관한 실험 연구 (Experimental Study on the Hydroelastic Response of a Pontoon Type Structure with Nonuniform Mass and Stiffness)

  • 조석규;홍사영;김진하
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.34-40
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    • 2004
  • Very Large Floating Structure(VLFS) is regarded as one of promising candidates for the future utilization of ocean space. VLFS has the merits of small environmental effect. short construction term, easiness for extension and removal. It is well known that hydroelastic response is one of major design concerns of such a huge structure. Most of studies on the hydroelastic analysis of VLFS assumed uniform mass and bending stiffness. In case of a floating hotel where noticeable change of mass and stiffness at the hotel part is expected. it is necessary to investigate the effect of nonuniform mass and bending stiffness on the hydroelastic response. A model test of a pontoon type VLFS with nonuniform bending stiffness carried out for performance evaluation of a floating marina-hotel-convention center is described in this paper. Through investigation of model test results and comparison with numerical analysis using eigenfunction method, effect of the variation of bending stiffness is discussed.

능동적 토크제어를 통한 드릴공정의 안정화 (Stabilization of the Drilling Process through Active Torque Control)

  • 김중배;이상조
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.2234-2241
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    • 1993
  • The torque variation in drilling process represents the problems of the efficient and stable machining. In order to cope with them, the active control method is adopted to drill the workpiece under the constant cutting torque though the cutting stiffness of the workpiece or the diameter of the drill bit changes. The cutting process is modeled in the geometric viewpoint related with the feed and the number of cutting lips. And the dynamic model is approximated to the first order system for the purpose of control. The adaptive PI control is used in computer simulations and experiments. The results of the study show the validity of the drilling method with torque control.