• 제목/요약/키워드: collision force

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탄성구조물의 충돌에 의한 충격력 재현 (Reconstruction of Impact Force produced by the Collision between Two Elastic Structures)

  • 조창기;이규섭;류봉조;박영필
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.293-296
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    • 2002
  • This work presents the reconstruction of impact force produced by the collision between two elastic structures. The 2-DOF impactor was designed. The shape control of impact farce using correlations of the dynamic characteristics and impact force history between two elastic structures is accomplished. The effects of the relative motion between impactor and elastic structure on the impact force shape are studied. Reconstruction characteristics of impact force in cantilever beam are reviewed.

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이중 선체 선박의 충돌 강도 해석 (The Assessment of Structural Crashworthiness in Collision Using Double Skinned Structural Model)

  • 이경언;원석희;백점기;이제명;김철홍
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.71-76
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    • 2004
  • 선박의 충돌 또는 좌초 사고에 대응하기 위하여 위험 화물을 운반하는 선박의 경우 이중 선체를 채용하고 있으나 이중선체의 충돌 에너지 흡수 정도와 내판의 파단 여부를 효과적으로 판단하는 기준은 아직 연구 대상으로 남아 있다. 본 연구에서는 실제선박의 충돌강도 해석을 하기 위해서 상용해석코드인 LS-DYNA3D를 사용하고 다양한 시나리오에 따라 동적 해석을 수행하였다. 본 연구를 위하여 46K의 Chemical/Product Carrier를 해석 대상 선박으로 정하여 하중 조건과 충돌 속도를 달리하여도 Energy-Indentation, Force-Indentation에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과 및 정의는 충돌 사고에서의 매커니즘과 충돌 강도 평가에 유익한 정보를 제공하게 될 것이라 판단된다.

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직교좌표계 가속도 외란 추정을 통한 충돌 감지 알고리즘 개발 (Development of Collision Detection Method Using Estimation of Cartesian Space Acceleration Disturbance)

  • 정병진;문형필
    • 로봇학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.258-262
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    • 2017
  • In this paper, we propose a new collision detection algorithm for human-robot collaboration. We use an IMU sensor located at the tip of the manipulator and the kinematic behavior of the manipulator to detect the unexpected collision between the robotic manipulator and environment. Unlike other method, the developed algorithm uses only the kinematic relationship between the manipulator joint and the end effector. Therefore, the collision estimation signal is not affected by the error of the dynamics model. The proposed collision detection algorithm detects the collision by comparing the estimated acceleration of the end effector derived from the position, velocity and acceleration trajectories of the robot joints with the actual acceleration measured by the sensor. In simulation, we compare the performance of our method with the conventional Residual Observer (ROB). Our method is less sensitive to the load variation because of the independency on the dynamic modeling of the manipulator.

차체의 변형상과 변형정도에 의한 자동차 충돌상황의 재구성 (Collision Configurations Reconstruction Using Deformation Shape and Deformation Severity of Car Body)

  • 장인식;채덕병
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.171-180
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    • 2001
  • Collision accident reconstruction algorithm are developed based on the deformation shape and severity of a car body. At first, the body stiffness equation representing the force-deformation relationship is derived using finite element analysis for head on collision of two cars. The database of deformation shapes and energies is constructed for five different collision configurations; each configuration contains three velocity conditions. Deformation shapes are obtained using a curve fitting method and result in cubic polynomials. Deformation energies are calculated using a stiffness equation and deformation data. Three algorithms are developed to reconstruct collision configuration compared with constructed database. The developed algorithms show reasonably good performance to find collisions conditions for some test problems.

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수중운항체에 대한 해중터널의 충돌해석 (Collision Analysis of Submerged Floating Tunnel by Underwater Navigating Vessel)

  • 홍관영;이계희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.369-377
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    • 2014
  • 본 논문에서는 해중터널와 수중운항체의 충돌거동을 파악하기 위하여 두 구조체를 모델링하고 해석을 수행하였다. 충돌이 일어나는 해중터널은 원통형으로 단면을 가정하고 콘크리트와 라이닝강판을 가진 구조로 가정하였다. 충돌부위를 제외한 인접부분은 탄성거동을 하는 보요소로 모델링하고 계류라인은 장력을 받는 케이블로 모델링하였다. 수중운항체는 1800톤급 잠수함을 가정하였으며 수리동역학적 부가질량을 고려하여 충돌질량을 산정하였다. 해중터널에 작용하는 부력은 동적완화방법을 사용하여 초기조건에 포함시켰다. 부력비의 변화와 충돌속도의 변화를 고려하여 충돌해석을 수행한 결과, 충돌에너지의 소산은 주로 해중터널에서 발생하고 수중운항체에 의한 에너지 소산은 미미한 것으로 나타났다. 또한 계류라인의 장력과 부력비의 변화에 따라 해중터널의 충돌거동은 큰 영향을 받았다. 특히 충돌력은 기존의 설계기준의 선박충돌력과는 상이한 경향을 보이는 것으로 나타났다.

교각에 작용하는 설계선박충돌력 산정에 관한 연구 I : 평균충돌력 (A Study for the Evaluation of Ship Collision Forces for the Design of Bridge Pier I : Mean Collision Force)

  • 이계희;홍관영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.199-206
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    • 2011
  • 현재 국내에서 사용되고 있는 교량의 선박충돌력에 대한 설계기준은 Woisin의 실험으로부터 제안된 평균충돌력을 적용한 AASHTO LRFD에 기반을 두고 있다. 이러한 평균충돌력의 보수성을 평가하기 위하여, 본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 토대로 선박의 질량-가속도의 관계, 선수의 변형-운동에너지의 관계를 이용하여 선수충돌시 발생하는 평균충돌력을 산정하고 이를 AASHTO 설계기준과 비교하였다. 그 결과, 선박의 크기에 따른 평균충돌력의 변화는 해석에서 얻어진 평균충돌력에 비해 매우 보수적이지만 경향은 일치하는 것으로 나타났다. 그러나 속도에 따른 평균충돌력의 변화는 충돌속도에 비례하는 설계기준의 값과는 달리 선수의 소성거동에 지배를 받는 것으로 나타났다.

모델 예측 제어를 활용한 충돌 회피 (Collision Avoidance using Model Predictive Control)

  • 최재웅;서종상;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.32-38
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    • 2013
  • This paper presents collision avoidance using model predictive control algorithm. A model predictive control algorithm determines lateral tire force and yaw moment and steering angle input and differential braking input is determined from lateral tire force and yaw moment. A constraint for model predictive control is designed for obstacle avoidance. A objective function is designed to minimize lateral tire force and yaw moment input and to follow changed lane after collision avoidance. The performance of proposed algorithm has been investigated via computer simulation conducted to vehicle dynamic software CARSIM and Matlab/Simulink.

Automatic collision avoidance algorithm based on improved artificial potential field method

  • Wang Zongkai;Im Namkyu
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.265-266
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    • 2023
  • With the development of science and technology, various research on ship collision avoidance has also developed rapidly. The research and development of ship collision avoidance technology has also received high attention from many researchers. This paper proposes a new collision avoidance algorithm for ships based on the artificial force field collision avoidance method. Using the simulation platform, the simulation results show that ships can successfully avoid collision in open water under single ship and multi ship situations, and the research results are relatively ideal.

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위치/힘 제어가 가능한 유성기어 기반의 더블 액츄에이터 유닛 (Double Actuator Unit based on the Planetary Gear Train Capable of Position/Force Control)

  • 김병상;박정준;송재복;김홍석
    • 로봇학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.81-88
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    • 2006
  • Control of a robot manipulator in contact with the environment is usually conducted by the direct feedback control using a force-torque sensor or the indirect impedance control. In these methods, however, the control algorithms become complicated and the performance of position and force control cannot be improved because of the mechanical properties of the passive components. To cope with such problems, redundant actuation has been used to enhance the performance of position control and force control. In this research, a Double Actuator Unit (DAU) is proposed, with which the force control algorithm can be simplified and can make the robot ensure the safety during the external collision. The DAU is composed of two actuators; one controls the position and the other modulates the joint stiffness. Using this unit, it is possible to independently control the position and stiffness. The DAU based on the planetary gears is investigated in this paper. Performance using the DAU is also verified by various experiments. It is shown that the manipulator using this mechanism provides better safety during the impact with the environment by reducing the joint stiffness appropriately on detecting the collision of a manipulator.

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