• 제목/요약/키워드: angular momentum

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Radial basis function collocation method for a rotating Bose-Einstein condensation with vortex lattices

  • Shih, Y.T.;Tsai, C.C.;Chen, K.T.
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제5권2호
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    • pp.131-144
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    • 2012
  • We study a radial basis function collocation method (RBFCM) to discretize a coupled nonlinear Schr$\ddot{o}$dinger equation (CNLSE) that governs a two dimensional rotating Bose-Einstein condensate (BEC) with an angular momentum rotation term. We exploit a RBFCM-continuation method (RBFCM-CM) to trace the solution curve of the CNLSE. We compare the performance of the RBFCM-CM with the FEM-CM. We observe that the RBFCM-CM is very robust in a coarse grid for resolving the ground state solution with many vortices when the angular momentum rotation is close to the limit. Numerical results demonstrate the efficiency and accuracy of the RBFCM-CM for computing the superfluid density of the ground level of the BEC.

피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 초소형 위성의 초기 자세획득 방안 연구 (Rapid Initial Detumbling Strategy for Micro/Nanosatellite with Pitch Bias Momentum System)

  • 이병훈;최정원;장영근;윤미연
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.65-73
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    • 2006
  • 위성이 발사체로부터 분리될 때 초기 각속도가 발생한다. B-dot 로직은 일반적으로 위성의 초기각속도 제어에 사용되나, 상대적으로 제어시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 피치 바이어스 모멘텀 방식을 사용하는 초소형 위성에 적용 가능한 디텀블링(detumbling) 방식을 새롭게 제안하였다. 제안된 디텀블링 방식은 제어시간이 약 20분 이내로 기존의 방식에 비해 상당한 시간을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 디텀블링 방식을 사용할 경우 기존의 모멘텀 휠 초기구동 방식을 사용할 수 없다. 따라서 휠의 속도를 안정적으로 공칭 속도까지 증가시키는 방식을 제안하고 시뮬레이션을 통해 비교, 검증하였다. 시뮬레이션 결과 기존의 방식과 비교했을 때 제어시간을 단축할 수 있었으며 휠의 공칭 속도와 3축 안정화를 이룰 수 있었다.

The Spin-Orbit Alignment of Dark Matter Halo Pairs: Dependence on the Halo Mass and Environment

  • An, Sung-Ho;Yoon, Suk-Jin
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2019
  • We present a statistical analysis on the spin-orbit alignment of dark matter halo pairs in cosmological simulations. The alignment is defined as the angular concurrence between the halo spin vector (${\vec{S}}$) and the orbital angular momentum vector (${\vec{L}}$) of the major companion. We identify interacting halo pairs with the mass ratios from 1:1 to 1:3, with the halo masses of 10.8 < $Log(M_{halo}/M_{sun}$) < 13.0, and with the separations smaller than a sum of their virial radii ($R_{12}<R_{1,vir}+R_{2,vir}$). Based on the total energy ($E_{12}$), the pairs are classified into flybys ($E_{12}$ > 0) and mergers ($E_{12}{\leq}0$). By measuring the angle (${\theta}_{SL}$) between ${\vec{S}}$ and ${\vec{L}}$, we confirm a strong spin-orbit alignment signal such that the halo spin is preferentially aligned with the orbital angular momentum of the major companion. We find that the signal of the spin-orbit alignment for the flyby is weaker than that for the merger. We also find an unexpected excess signal of the spin-orbit alignment at $cos{\theta}_{SL}{\sim}0.25$. Both the strength of the spin-orbit alignment and the degree of the excess depend only on the environment. We conclude that the halo spin is determined by the accretion in a preferred direction set by the ambient environment.

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극 분해 이론을 활용한 MPM기반의 입자 회전 애니메이션 (MPM-Based Angular Animation of Particles using Polar Decomposition Theory)

  • 송창용;김기훈;김선정;김창헌
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.13-22
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    • 2022
  • 본 논문에서는 최소 입자 단위의 역동적인 회전 움직임을 나타낼 수 있는 MPM(Material Point Method) 기반 단일 프레임워크를 소개한다. 우리가 표현하고자 하는 입자는 다양한 형상(Shape)을 가질 수 있음과 동시에, 선형(Linear momentum), 회전(Angular momentum) 운동을 함께 묘사할 수 있다. 그 결과 기존 구형 입자의 선형 움직임만을 나타내던 입자 기반 시뮬레이션과는 달리, 시각적으로 단일 입자의 역동적인 모습을 표현할 수 있다. 제안하는 프레임워크는 회전 운동을 큰 변형(Large Deformation)으로부터 분해 및 추출 할 수 있다는 점에서 MPM을 활용하였다. 본 기법은 MPM 적분 과정 중 계산되는 변형 구배 텐서(Deformation Gradient Tensor)를 극 분해(Polar Decomposition)하는 과정을 통해 회전 텐서(Rotation Tensor)를 추출하고, 각 입자의 선형 운동과 함께 이를 적용하여 결과적으로 입자 자체의 회전, 선형 운동을 동시에 표현 하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 제안하는 기법의 검증을 위해 바람에 흩날리며 회전하는 입자의 모습 및 움직이는 물체와 정지한 입자간의 상호작용 시뮬레이션을 기존 MPM을 이용한 시뮬레이션과의 비교를 통해 진행하였다.

광 집적회로용 실리콘 기반 궤도 각운동량 부호 변환기 (Silicon Electro-optic Orbital Angular Momentum Sign Modulator for Photonic Integrated Circuit)

  • 이인준;김상인
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.659-664
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    • 2020
  • 본 논문에서는 실리콘 기반의 광 집적회로에서 외부 전압 조절을 통해 |l|=1 궤도 각운동량 모드의 궤도 각양자수를 변조할 수 있는 전기 광학 변조기를 설계하였다. 설계된 전기 광학 변조기는 위치별로 서로 다른 도핑농도를 가지는 실리콘 코어와 실리콘 산화막으로 구성되어 있으며, 도핑농도의 분포를 통해 궤도 각운동량 모드를 구성하는 두 고유 모드의 전파 손실과 유효굴절률 변화량을 조절할 수 있도록 설계되었다. 변조기는 역전압을 기준으로 -0.33V에서는 궤도 각운동량 모드의 부호가 유지되는 광도파로로, 10V에서는 궤도 각양자수 부호 변환기로서 동작한다. 고유 모드 확장법으로 계산한 신호변조 후의 전기장 분포를 통해 얻은 궤도 각양자수는 두 동작모드에서 모두 |l|>0.92 으로 매우 높은 궤도 각운동량 모드 순도를 보였다.

Calculation of the NMR Cheimical Shift for a 4d$^1$ System in a Strong Crystal Field Environment of Trigonal Symmetry with a Threefold Axis of Quantization

  • Ahn, Sang-Woon;Oh, Se-Woung;Ro, Seung-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권3호
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    • pp.170-178
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    • 1986
  • The NMR chemical shift arising from 4d electron angular momentum and 4d electron angular momentum and 4d electron spin dipolar-nuclear spin angular momentum interactions for a $4d^1$ system in a strong crystal field environment of trigonal symmetry, when the threefold axis is chosen to be the axis of quantization axis, has been examined. A general expression using the nonmultipole expansion method (exact method) is derived for the NMR chemical shift. From this expression all the multipolar terms are determined. We observe that along the (100), (010), (110), and (111) axes the NMR chemical shifts are positive while along the (001) axis, it is negative. We observe that the dipolar term (1/R3) is the dominant contribution to the NMR chemical shift except for along the (111) axis. A comparison of the multipolar terms with the exact values shows also that the multipolar results are exactly in agreement with the exact values around $R{\geqslant}0.2$ nm. The temperature dependence analysis on the NMR chemical shifts may imply that along the (111) axis the contribution to the NMR chemical shift is dominantly pseudo contact interaction. Separation of the contributions of the Fermi and the pseudo contact interactions would correctly imply that the dipolar interaction is the dominant contribution to the NMR chemical shifts along the (100), (010), (001), and (110) axes, but along the (111) axis the Fermi contact interaction is incorrectly the dominant contribution to the NMR chemical shift.

Spacecraft Attitude Control with a Two-axis Variable Speed Control Momentum Gyro

  • Bang, Hyo-Choong;Park, Young-Woong;Lee, Jung-Shin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1747-1753
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    • 2004
  • CMG(Control Momentum Gyro) is a control device being used for spacecraft attitude control constructing relatively large amount of torque compared to conventional body-fixed reaction wheels. The CMG produces gyroscopic control torque by continuously varying the angular momentum vector direction with respect to the spacecraft body. The VSCMG(Variable Speed Control Momentum Gyro) has favorable advantages with variable speed to lead to better control authority as well as singularity avoidance capability. Attitude dynamics with a VSCMG mounted on a two-axis gimbal system are derived in this study. The dynamic equation may be considered as an extension of the single-axis counterpart. Also, a feedback control law design is addressed in conjunction with the dynamic equations of motion.

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도마 츠카하라 몸 접어 뒤로 두 번 돌기의 운동역학적 분석 (Biomechanical Analysis of Tsukahara Vault with Double Salto Backward Piked)

  • 임규찬
    • 한국운동역학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.135-147
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    • 2004
  • This study was conducted to investigate the technical factors of Lu Yu Fu vault actually performed by three men gymnasts participated in artistic gymnastics competition of 2003 summer Universiade in Daegu through the DLT method of three dimensional cinematography. To analyze these vaults, the instant events of Lu Yu Fu were set in the board touchdown(BTD), the board takeoff(BTO), the horse touchdown(HTD), the horse takeoff(HTO), the peak height(PH), the mat touchdown(MTD) respectively and the phases of that vault were set in the board contact(BC), the preflight(PRF), the horse contact(HC), the postflight(POF), the grounding on mat(GM) respectively After calculating the performance times, the CG displacement velocity, the kinetic energy impulse reaction force moment arm torque at the horse, the released angle piked angle addressed angle, the angular momentum angular velocity of whole body in x axis, and the horizontal displacement between the feet and CG, the following conclusions were reached. To perform the better Lu Yu Fu vault, a gymnast must have the large horizontal velocity of whole body with fast run-up, decrease the duration time and the horizontal vertical displacement of whole body in PRF, have the enough time to judge the correct magnitude and direction of force to brake or push the horse so as to lengthen the HC duration time at any cost. Also it is desirable to increase the horizontal vertical displacement of whole body in POF if possible, maintain the adequate piked position to decrease the angular velocity of whole body in x axis, prepare the grounding on mat previously and delay the release of the hand from the body to keep the angular momentum.