• 제목/요약/키워드: Three Degree of Freedom Model

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가변 흡기시스템에 의한 디젤기관의 체적효율 향상에 관한 연구 (A Study on the Amelioration of Volumetric Efficiency by Variable Induction System in a Diesel Engine)

  • 강희영
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.12-18
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    • 2006
  • A three-degree of freedom model of intake system was contrived and investigated in various ways for the purpose of the amelioration of the volumetric efficiency in a low and transient engine speed for a multi cylinder diesel engine. The basic concept beyond this model started from the theory that each degree of freedom model has volumetric efficiency peak as many as its number of the degree of freedom. The volumetric efficiency affects significantly to the engine performance; torque characteristics, fuel economy and emission level. For commercial vehicles and stationary engines, the engine is designed so as to produce their best performance near the normal engine speeds, thus the low engine speed area has a tendency of poor volumetric efficiency. The aim of this study was highlighted on the amelioration of volumetric efficiency of low engine speed area in a multi cylinder diesel engine matched with an additional Helmholtz resonator. By the use of VIS(variable induction system) volumetric efficiency at low engine speed range was significantly improved. The availability of control by combination of VIS and CIS(conventional induction system) will be proposed as a variable induction system that would be an appropriate model for amelioration of the volumetric efficiency at low engine speed.

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Dubins 곡선을 이용한 항공기 3자유도 질점 모델의 3차원 경로계획 및 유도 (3-Dimensional Path Planning and Guidance using the Dubins Curve for an 3-DOF Point-mass Aircraft Model)

  • 오수헌;하철수;강승은;목지현;고상호;이용원
    • 한국항공운항학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • In this paper, we integrate three degree of freedom(3DOF) point-mass model for aircraft and three-dimensional path generation algorithms using dubins curve and nonlinear path tracking law. Through this integration, we apply the path generation algorithm to the path planning, and verify tracking performance and feasibility of using the aircraft 3DOF point-mass model for air traffic management. The accuracy of modeling 6DOF aircraft is more accurate than that of 3DOF model, but the complexity of the calculation would be raised, in turn the rate of computation is more likely to be slow due to the increase of degree of freedom. These obstacles make the 6DOF model difficult to be applied to simulation requiring real-time path planning. Therefore, the 3DOF point-mass model is also sufficient for simulation, and real-time path planning is possible because complexity can be reduced, compared to those of the 6DOF. Dubins curve used for generating the optimal path has advantage of being directly available to apply path planning. However, we use the algorithm which extends 2D path to 3D path since dubins curve handles the two dimensional path problems. Control law for the path tracking uses the nonlinear path tracking laws. Then we present these concomitant simulation results.

개선된 38자유도 차량모델을 이용한 고속철 PSC교량의 동적거동해석 (Dynamic Analysis of PSC Bridge for a High-Speed Railway Vehicle Using Improved 38-Degree of Freedom Model)

  • 오순택;심영우;이동준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.797-803
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    • 2010
  • 경부 고속철의 PSC 박스거더 교량의 동적응답에 대하여 보다 우수한 평가를 얻기 위한 동적거동해석방법을 개발하였다. 특히, 고속철 차량, 교량 그리고 궤도구조물간의 구조적 상호작용을 고려한 3차원 수치해석모델을 개발하여 고속철 속도에 의하여 발생되는 PSC 교량의 동적응답을 정확하게 해석하고 심도깊은 영향평가를 수행하였다. PSC 박스거더 교량은 40 m 경간의 단순교를 뼈대요소를 사용하여 3차원 프레임 모형화 하였다. K-TGV 고속철 차량은 동력차를 포함하여 다련 38자유도 모형으로 개발하고 차체와 대차의 연직변위, 횡변위, 종변위 및 피칭, 롤링, 요잉을 모두 고려하였다. 동적충격계수는 정적해석결과와 Runge-Kutta 기법으로 산출된 동적해석 결과를 비교 산출하였으며, 고속철 차량 속도에 따른 그 차이를 회귀분석을 통하여 추정실험식으로 제안하였다.

단자유도계를 이용한 충격흡수시설의 설계법 개발 (Study on the Design Method Development of Crash Cushion Using Single Degree of Freedom)

  • 주재웅;금기정;장대영;손승녀
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.91-100
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    • 2007
  • 도로를 이용하는 운전자들의 안전을 위해서 없어서는 안될 차량방호안전시설이 충격 흡수시설이다. 그러나 충격 흡수시설의 합리적이고 현실적인 설계방법이 미비한 상태임으로 대안없이 충돌시험에만 의존하고 있고 이것으로 인해 시간적, 물리적 손실이 큰 실정이다. 본 연구에서는 실차 충돌시험 데이터를 이용하여 삼차원의 복잡한 충돌거동에 대해 탑승자의 안전을 고려한 단자유도계 적용의 적합성을 증명하고 충격흡수시설의 거동을 분석함으로써 효과적인 단자유도계 충격흡수시설 설계법을 개발하고자 했다. 그리하여 단자유도계를 이용한 충돌해석 모델을 정립하고 충격흡수시설 설계법을 제시하였다. 충격흡수시설 설계법의 유효성을 검증하기 위해 단자유도계 설계법으로 CC2등급 충격흡수시설을 설계 제작하여 실차 충돌시험을 실시하였다. 성능시험 결과 매우 만족스러운 결과가 도출되었고 이로써 단자유도계 충격흡수시설 설계법은 충격흡수시설을 설계하는데 있어 유용한 방법중의 하나임이 증명되었다.

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3차원 차분격자볼츠만 모델에의 내부자유도 적용 및 유동소음 모사 (Application of the Internal Degree of Freedom to 3D FDLB Model and Simulations of Aero-Acoustic)

  • 강호근;안수환;김정환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.586-596
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    • 2006
  • A 3-dimensional FDLB model with additional internal degree of freedom is applied for diatomic gases such as air, in which an additional distribution function is introduced. Direct simulations of aero-acoustic by using the applied model and scheme are presented. Speed of sound is correctly recovered. As typical examples, the Aeolian tone emitted by a circular column is successfully simulated even very low Mach number flow. Acoustic pressure fluctuations with the same frequency of the Karman vortex street compared with the pressure fluctuation around a circular column is captured. Full three-dimensional acoustic wave past a compact block like pentagon, furthermore, is also emitted in y direction as dipole like sound.

3차원 골조구조물의 효율적인 연직진동해석 (Efficient Analysis Models for Vertical Vibration of Space Framed Structures)

  • 안상경;홍성일;이동근
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.78-85
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    • 1996
  • The effect of vertical vibration of a beam is significantly influenced by higher modes of vibration. Therefore, a beam can be modeled using several elements must De used to represent a vibrating beam. As a result, analysis of a space framed structure for vertical vibration requires increase number of elements leading to more complicated model with many degree of freedom which requires large amount of computing resources for dynamic analysis. An efficient analysis method for vertical vibration of space framed structures are proposed in this paper which is presented in three method. The first method is to determine minimum nodes that shall be used to obtain dynamic response with the vertical vibration. Secondly, matrix condensation methods are introduced to reduce the computation efforts used to perform dynamic analysis and the selection of primary degree-of-freedom is proposed. The third method is of using the mass participation factor for the selection of primary degree-of-freedom.

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MPEG 몰입형 비디오를 위한 클러스터 기반 MV-HEVC 부호화 모드 결정 (Cluster-based MV-HEVC Coding Mode Decision for MPEG Immersive Video)

  • 한창희;정종범;류은석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.189-192
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    • 2021
  • three degree of freedom (3DoF), three degree of freedom plus (3DoF+), six degree of freedom(6DoF) 등 몰입형 비디오의 높은 몰입감을 제공하기 위해 다중 비디오 영상을 효율적으로 처리하는 기법이 활발히 연구되고 있다. 이를 위해 원본의 몰입형 비디오가 입력되면 기본 시점 영상과 추가 시점 영상에서의 중복을 제거하고 기본 시점(basic view)에서는 보이지 않지만 추가 시점(additional view)에서는 보이는 영역을 추출하는 프루닝 과정이 이뤄지는 부호기에서의 부호화 모드 결정은 매우 중요하다. 본 논문은 test model for immersive video (TMIV)의 모드 중 하나인 MPEG immersive video (MIV) view mode 를 통해 만들어진 프루닝 (pruning) 그래프에서 선택된 시점들을 활용하여 뷰 간 중복성을 제거할 수 있는 효율적인 부호화 구조로 클러스터를 기반으로 병렬적으로 부호화하는 클러스터 기반 정렬 기법을 제안한다. 선택된 시점들을 인덱스 순서에 따라 부호화하는 기존 방법에 비해 제안하는 방법은 peak signal-to-noise ratio (Y-PSNR)에서 평균 3.9%의 BD-rate 절감을 보여주었다. 본 연구는 또한 더 객관적인 품질 측정을 위해 immersive video peak signal-to-noise ratio (IV-PSNR)에 의한 비교 결과도 함께 제공하며, 참조 순서에 맞게 정렬한 프루닝 기반 정렬 기법과의 비교도 함께 제공한다.

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Quasi-steady three-degrees-of-freedom aerodynamic model of inclined/yawed prisms: Formulation and instability for galloping and static divergence

  • Cristoforo Demartino;Zhen Sun;Giulia Matteoni;Christos T. Georgakis
    • Wind and Structures
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    • 제37권1호
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    • pp.57-78
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    • 2023
  • In this study, a generalized three-degree-of-freedom (3-DoF) analytical model is formulated to predict linear aerodynamic instabilities of a prism under quasi-steady (QS) conditions. The prism is assumed to possess a generic cross-section exposed to turbulent wind flow. The 3-DoFs encompass two orthogonal horizontal directions and rotation about the prism body axis. Inertial coupling is considered to account for the non-coincidence of the mass center and the rotation center. The aerodynamic force coefficients-drag, lift, and moment-depend on the Reynolds number based on relative flow velocity, angle of attack, and the angle between the wind and the cable. Aerodynamic forces are linearized with respect to the static equilibrium configuration and mean wind velocity. Routh-Hurwitz and Liénard and Chipart criteria are used in the eigenvalue problem, yielding an analytical solution for instabilities in galloping and static divergence types. Additionally, the minimum structural damping and stiffness required to prevent these instabilities are numerically determined. The proposed 3-DoF instability model is subsequently applied to a conductor with ice accretion and a full-scale dry inclined cable. In comparison to existing models, the developed model demonstrates superior prediction accuracy for unstable regions compared with results in wind tunnel tests.

엔진 마운트용 고무의 동역학적 모델링 (Dynamic modeling of rubber elements in an engine mount system)

  • 박석태;정경렬;이종원;김광준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.689-697
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    • 1986
  • 본 연구에서는 3자유도(3방향의 병진운동만 고려) 고무마운트모형의 타당성을 검증하기 위하여, 먼저 고무자체의 물성치인 강성계수와 감쇠계수를 진동수와 초기변 형률에 따라 실험을 통해 구하였다. 질량행렬의 모든요소를 쉽게 구할 수 있는 간단 한 시험구조물을 제작하고 여기에 고무아운트를 부착하여 6자유도를 갖는 모의 엔진- 마운트계를 구성한 후 가진실험을 통해 얻은 오무드 매개변수들과 고무의 물성치를 이 용한 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 비교함으로써 고무아운트 모형의 타당성을 검증하였 다. 특히 본 연구에는 유압가진 실험으로부터 얻은 실험결과를 바탕으로 고무의 강 성계수를 주파수의 1차함수로 고려한 경우와 전진동수 영역에서 균일하다고 가정하는 경우를 비교하였다.

可變기통 엔진에서의 最小振動 마운트系 設計를 위한 電算시뮬레이션 (Computer Simulation for Design of Minimum Vibration Mount System in Variable Displacement Engine)

  • 이종원;정경열;곽윤근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.305-315
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    • 1986
  • 본 연구에서는 가변 기통 엔진의 동특성을 규명하기 위해 세곳으로 지지되는 직렬 4기통 디이젤 엔진에 대한 3자유도 모델을 설정하였고, 이 모델에서 각 마운트의 위치와 경사각 및 방진고무의 크기를 변경시킬 때의 최적화 문제를 컴퓨터 시뮬레이션 으로 고찰하였다.