• 비파괴검사학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2015

철도 시설물의 상태를 종합적으로 동시에 검측하고 건전성 평가가 가능한 고속 종합검측시스템을 위해 열차의 위치검지 정보는 필수불가결하다. 본 논문에서는 위치검지를 위한 위치 기술중 관성센서의 측정과 분석에 대해 다룬다. 관성센서의 가속도 정보와 각속도 정보에 대해 진폭과 주파수 관점에서 분석하였고, 진동 및 열차 동역학에 대한 검토도 이루어졌다. 이러한 검토 결과와 GPS 정보를 이용하여 호남선 나주역부터 일로역까지 한국형 틸팅열차의 위치검지를 수행하였다. 이와 같은 센서 측정치와 열차의 거동에 대한 동기화된 분석은 열차위치검지 시스템의 설계와 성능 향상에 도움을 줄 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

본 논문은 빛을 이용한 영상 투사 매체인 프로젝터와 사용자의 신체를 인식하는 키넥트 센서를 이용하여 움직이는 사람의 손에 영상을 프로젝션 매핑하는 시스템 개발을 제안한다. 기존 프로젝션 매핑은 고정된 물체에 영상을 투사하는 경우가 대부분이지만, 본 시스템은 움직이는 손을인식해 손바닥의 중심점에 영상을 투사하여 사용자에게 새로운 인지 경험을 제공하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 시스템 제작 과정과 이를 기반으로 제작된 콘텐츠와 응용 예에 대해 설명한다. 하드웨어구성과 조립방법을 구체적으로 제시하고객체지향개발 방법을 통한 오픈 소프트웨어 구조 개발과정에 대해 자세히 서술한다. 안정적인 사영을위해 3차원 공간상에서 프로젝터와 키넥트 센서 좌표 캘리브레이션, 그리고 키넥트 센서 좌표 노이즈, 손떨림으로 인해 발생하는 노이즈 감소 방법을 실험 결과와 함께 제시한다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.71-79
• /
• 2003

사장교에서 케이블은 교량 전체에 있어서 매우 중요한 요소이다. 차량, 바람 혹은 풍우에 의한 케이블의 진동은 교량의 안전성과 사용성을 감소시키는 주요 원인이 되어왔으며 이러한 문제를 해결하는 효과적인 방법중의 하나는 케이블 댐퍼를 설치하는 것이다. 이 케이블 댐퍼를 최적으로 설계하기 위해서는 케이블의 동특성을 정확하게 평가해야 하며 케이블 동특성치를 얻기 위해서는 정확한 가진이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 케이블 가진시스템을 개발하고 성능을 평가하기 위해 케이블 가진시스템의 운동방정식을 유도하였으며, 케이블 가진기를 케이블 모형에 설치하여 정현진동실험과 공진진동실험을 수행하여 케이블의 동특성을 효과적으로 구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.8-16
• /
• 2017

줄넘기와 같은 반복적인 운동들의 횟수를 측정하는 방법은 다양하다. 그 중 대표적으로 가속도 센서의 가속도 값 또는 자이로스코프 센서의 각속도 값을 이용하여 파형과 데이터의 특징을 추출하고 선택한 후 선택한 특징을 알고리즘에 적용하여 측정하는 방법이 있다. 하지만 고정되지 않고 유동적인 운동들은 다양한 변수가 존재한다. 이러한 경우의 수를 하나의 센서만으로 찾기 쉽지 않으며, 잡음과 진동에 취약한 가속도계와 드리프트 현상이 발생하는 각속도의 문제점으로 인하여 정확한 줄넘기 개수를 세는데 다소 정확도가 떨어지는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 기존의 방식인 단일 센서만의 값으로 회전운동을 검출하는 방법의 문제점을 개선하기 위해 가속도와 각속도의 데이터값에 상보 필터를 적용하고, 가속도와 각속도 값이 상호보완 하여 서로의 문제점을 최소화하여 보다 정확한 개수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 센서 값의 특징만을 보고 판단하는 방법과 비교하여 정확하게 줄넘기 개수를 측정하는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.479-484
• /
• 2014

본 연구에서는 승선 중인 해기사의 피로도 유발요인에 대한 현황과 개인별 피로도 자각증상 항목들에 대한 실태를 파악하기 위하여 설문조사를 실시하고 그 결과를 선종별로 분석하였다. 설문조사 분석결과 선종별로 많은 해기사들이 수면과 휴식시간의 부족을 겪고 있음을 확인할 수 있었고, 수면을 방해하는 요인은 다양하지만 특히 날씨, 선체의 운동 및 진동, 소음, 거주시설 등 환경적 요인이 많이 작용하는 것을 파악하였다. 그리고 일부 선종의 경우는 하루 평균 10시간 이상 당직근무를 수행하고 있었으며, 과다한 업무로 기인한 스트레스와 더불어 많은 피로감을 느끼는 것으로 조사되었고, 영역별(육체적, 정신적, 감정적) 피로도 증상 측정항목에 대해서 일부항목의 경우는 많은 해기사들이 상당한 피로도 증상을 경험하고 있는 것으로 분석되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.395-404
• /
• 2000

강제진동을 가한 구조물의 제한된 위치에서 측정한 가속도를 사용하여 손상을 확인하고 평가하는 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬에서는 선형적 구속-비선형 최적화에 의해 최적의 구조변수를 구하여 구조물을 인식하는 시간영역-시스템 인식기법을 사용하였다. 동적운동방정식의 오차를 최소화하도록 최적의 변수를 추정하였으며, 제한된 위치에서 측정된 가속도 자료를 이용하여 손상된 부재를 찾기 위하여 적합적 변수모음법을 적용하였다. 손상은 측정된 가속도의 시간이력에 시간창의 개념을 적용하여 통계적으로 평가하였다. 가속도가 측정된 자유도에서의 변위와 속도는 측정된 가속도를 적분하여 계산하였으며, 미측정 자유도에서는 변위를 추가의 미지변수로 추정하고, 속도와 가속도는 추정된 변위의 차분에 의해 수치적으로 계산하였다. 개발된 알고리듬의 효율성을 검증하기 위하여 트러스에 대한 수치모의실험을 실시하였다. 손상지수의 한계치를 정하고 각 부재에서의 손상가능도를 계산하기 위하여 자료교란법을 적용하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제7권10호
• /
• pp.812-818
• /
• 2001

This paper proposes an optimum design method of structural and control systems, taking a 2-D truss structure as an example. The structure is supposed to be subjected to initial static loads and disturbances. For the structure, a FEM model is formed, and using modal transformation, the equation of motion is transformed into that of modal coordinates in order to reduce the D.O.F. of the FEM model. The structure is controlled by an output feedback $H^$\infty$$ controller to suppress the effect of the disturbances. The design variables of the simultaneous optimal design of control-structure systems are the cross sectional areas of truss members. The structural objective function is the structural weight. The control objective function is the $H^$\infty$$ norm, that is, the performance index of control. The second structural objective function is the energy of the response related to the initial state, which is derived from the time integration of the quadratic form of the state in the closed-loop system. In a numerical example, simulations have been carried out. Through the consideration of structural weight and $H^$\infty$$ norm, an advantage of the simultaneous optimum design of structural and control systems is shown. Moreover, while the optimized performance index of control is almost kept, we can acquire better design of structural strength.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제15권5호
• /
• pp.513-528
• /
• 2018

A typical viable technique to decrease the seismic response of liquid storage tanks is to isolate them at the base. Base-isolation systems are an efficient and feasible solution to reduce the vulnerability of structures in high seismic risk zones. Nevertheless, when liquid storage tanks are under long-period shaking, the base-isolation systems could have different impacts. These kinds of earthquakes can damage the tanks readily. Hence, the seismic behaviour and vibration of cylindrical liquid storage tanks, subjected to earthquakes, is of paramount importance, and it is investigated in this paper. The Finite Element Method is used to evaluate seismic response in addition to the reduction of excessive liquid sloshing in the tank when subjected to the long-period ground motion. The non-linear stress-strain behaviour pertaining to polymers and rubbers is implemented while non-linear contact elements are employed to describe the 3-D surface-to-surface contact. Therefore, Nonlinear Procedures are used to investigate the fluid-structure interactions (FSI) between liquid and the tank wall while there is incompressible liquid. Part I, examines the effect of the flexibility of the isolation system and the tank aspect ratio (height to radius) on the tank wall radial displacements of the tank wall and the liquid sloshing heights. Maximum stress and base shear force for various aspect ratios and different base-isolators, which are subjected to three seismic conditions, will be discussed in Part II. It is shown that the composite-base isolator is much more effective than other isolators due to its high flexibility and strength combined. Moreover, the base isolators may decrease the maximum level pertaining to radial displacement.

• 플랜트 저널
• /
• 제17권3호
• /
• pp.42-46
• /
• 2021

드릴 스트링의 진동 문제는 수년간 드릴링 성능 저하의 주요 원인 중 하나로 인식되어 왔으며, 굴착 작업 시 발생하는 과도한 진동은 드릴링의 효율성, 파이프 피로, 비트의 수명 단축으로 인하여 고장을 초래할 수 있다. 이러한 진동의 원인은 드릴 스트링이 굴착 작업 중 궤적에 따라 파이프의 굽힘과 wellbore와의 접촉으로 인해 마찰이 발생하고 이러한 진동은 일반적으로 축 방향, 굴곡 및 비틀림 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 Khulief와 Al-Naser가 제시한 모델을 바탕으로 드릴 스트링에 6자유도(DOF)의 구성요소를 갖는 모델을 적용하여 curved beam의 수치해석 값과 Analytical값을 비교하여 검증하고 드릴 스트링에 hookload와 WOB 경계조건을 주어 각 element 마다 동적 거동을 분석하였다. 실제 궤적을 적용하여 드릴 파이프의 굽힘이나 중력으로 인하여 Wellbore와 접촉되는 부분에 마찰을 적용하였고, 또한 마찰 작용 시 일정한 축 방향 속도를 유지하기 위한 PI제어 값을 설계하여 drillstring 전체의 각속도 변화와 실제 드릴 굴착 작업 중 발생하는 stick slip현상을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권4호
• /
• pp.387-393
• /
• 2012

본 논문에서는 기존 랙-피니언 시스템의 랙 치형을 핀 또는 롤러로 대체한 롤러 랙 피니언 (RRP) 시스템의 표면피로 향상방안을 고찰하였다. 우선 전위계수(profile shift coefficient)를 고려하여 RRP 시스템의 캠 피니언(cam pinion)에 대한 엄밀 치형설계 방법 및 언더컷 방지 조건을 소개하였고, 이를 바탕으로 설계인자의 변화에 따른 하중 및 하중응력계수(load stress factor)의 변화를 검토하였다. 이를 통해 RRP 시스템의 표면 내구성을 향상시킬 수 있는 방안으로 전위계수의 증가가 효과적임을 알 수 있었다.