• 제목/요약/키워드: deflection control

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Vibration suppression in high-speed trains with negative stiffness dampers

  • Shi, Xiang;Zhu, Songye;Ni, Yi-qing;Li, Jianchun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.653-668
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    • 2018
  • This work proposes and investigates re-centering negative stiffness dampers (NSDs) for vibration suppression in high-speed trains. The merit of the negative stiffness feature is demonstrated by active controllers on a high-speed train. This merit inspires the replacement of active controllers with re-centering NSDs, which are more reliable and robust than active controllers. The proposed damper design consists of a passive magnetic negative stiffness spring and a semi-active positioning shaft for re-centering function. The former produces negative stiffness control forces, and the latter prevents the amplification of quasi-static spring deflection. Numerical investigations verify that the proposed re-centering NSD can improve ride comfort significantly without amplifying spring deflection.

자기부상열차와 가이드웨이 상호작용을 고려한 가이드웨이 구조물의 진동사용성 처짐 한계 (Deflection Limits based on the Vibration Serviceability of Guideway Structures Considering Maglev Train-Guideway Interaction)

  • 이진호;김성일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.111-119
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    • 2017
  • 이 연구에서는 자기부상열차-가이드웨이 상호작용을 고려하여 자기부상철도 가이드웨이 구조물의 진동사용성을 고려한 처짐한계를 제안한다. 간략화된 자기부상철도 시스템의 운동방정식을 유도하고, 자기부상력 제어를 위한 되먹임 상수가 부상공극의 변동량이 최소가 되도록 최적화한다. 이 시스템에 대하여 자기부상열차의 운행속도, 가이드웨이 경간장, 2차 현가장치의 고유진동수와 감쇠비를 변화시켜 가며, 부상공극의 크기와 차체의 연직가속도에 대한 사용성 기준을 만족하는 가이드웨이의 처짐한계를 조사한다. 해석 결과로부터 자기부상열차의 2차 현가장치에 대한 요구 조건과 가이드웨이 구조물이 만족시켜야 하는 처짐한계를 제안한다.

열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막 거동 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Behavior Characteristics of Actuator Diaphragms in Thermopneumatic Micropumps)

  • 이종문;김영득;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권6호
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    • pp.599-606
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    • 2010
  • 본 연구에서는 다양한 작동조건(인가전압, 주파수)에 대하여 박막의 두께와 챔버의 직경이 열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막의 거동 특성에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위해 다양한 박막 두께와 챔버직경의 액추에이터를 제작하였다. 액추에이터는 파이렉스 표면에 위치한 마이크로히터, 챔버, 그리고 박막으로 구성된다. 모든 인가전압에 대하여 주파수가 10 Hz 이하로 감소함에 따라 박막 중앙의 최대 변위는 박막의 두께와 챔버의 직경에 관계없이 크게 증가한다. 낮은 주파수 영역에서 챔버로 공급되는 열량이 증가함에 따라 박막 중앙의 변위는 박막의 두께가 얇을수록, 챔버의 직경이 작을수록 증가한다. 10 Hz 이상의 주파수 영역에서 박막 두께, 챔버 직경, 공급 열량과 같은 모든 설계 변수가 박막 중앙의 변위에 미치는 영향은 미미하다.

선체 유공보강판의 압축최종강도에 관한 설계식 개발 (Development of Compressive Ultimate Strength Formulations for Ship Plating Stiffener with Cutout)

  • 고재용;박주신
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.121-125
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    • 2004
  • 본 연구에서는 비선형 유한요소법을 적용하여 면내압축방향의 하중이 작용하는 경우, 유공판에 대하여 유공의 크기를 변화시켜가며, 최종강도 시리즌 해석을 수행하고 설계식을 도출하였다. 연속판 조건을 고려하여 모델링 범위를 결정하였으며, 주변 경계조건의 영향을 충분히 고려하기 위하여 주변 보강재를 포함하여 실제의 선박구조를 선정하였다. 또한, 보강재의 크기 및 형상의 영향을 조사하기 위하여 보강재 치수 및 종류를 변수로 한 시리즈 해석을 수행하고, 개발된 설계식의 적용성을 검토하였다.

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모듈러 슬래브교량의 횡방향 연결부 구조적 거동 및 사용성 평가 (Evaluation of Structural Behavior and Serviceability on Transverse Connection for Modular Slab Bridge System)

  • 최진웅;이상승;박선규;홍성남
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.139-146
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    • 2014
  • 최근 구조물의 노후화에 따른 급속 교체, 교통 영향 및 환경 영향 최소화의 요구에 따라 프리캐스트 기술을 활용한 모듈러 교량 연구가 활발하게 진행중에 있다. 본 연구는 모듈러 교량과 관련된 연구의 일환으로 모듈러 슬래브 교량의 횡방향 연결부를 대상으로 반복하중 재하 실험을 통하여 횡방향 연결부의 반복 하중에 따른 구조적 거동 특성을 파악하고 사용성 평가하였다. 반복하중의 크기를 결정하기 위하여 RC 보를 1개 제작하였으며 반복하중 재하 실험을 위하여 일체형 RC 보 1개와 분절형 실험체 3개를 제작하였다. 실험결과, 분절형 실험체는 하중 반복 횟수가 증가함에 따라 처짐 및 균열폭이 거의 일정하거나 수렴하는 경향을 나타냈으며, 일체형 RC 보와 비교하여 최대 처짐, 잔류처짐, 균열폭 모두 작게 나타났다. 또한 사용하중을 반복 재하한 실험체의 경우, 처짐 및 균열에 대한 사용성 기준을 모두 만족하였다.

A New Approach to Structure of Aerodynamic Fin Control System for STT Missiles

  • Song, Chan-Ho;Lee, Yong-In;Kim, Seung-Hwan;Kim, Pil-Seong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.537-541
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    • 2003
  • In order to control the missiles by aerodynamics, control surfaces sometime called fins are used. Deflection angles of these fins are the right control variables of the aerodynamics, but aerodynamicists prefer to use analytic variables called aileron, elevator and rudder instead of these physical variables, because these three analytic variables dominantly influence on the roll, pitch and yaw channels of the missile maneuver, respectively, and each can be assumed a linear combination of four fin deflection angles. On that basis, roll, pitch and yaw autopilots for controlling the attitudes or lateral acceleration of the missile are designed, and as a consequence outputs of each autopilot are aileron, elevator and rudder commands, respectively. In the existing fin control scheme for the typical tail-fin controlled cruciform missiles, firstly these outputs are distributed to four fin defection commands, and after that four fins are actuated by fin controllers so that their deflections follow the commands. This paper shows that performance of such control schemes can be degraded significantly when fin actuators have certain physical constraints such as slew rate, voltage or current limit, uncertainty of actuator dynamics, and so on, and propose a new control scheme which alleviates such problems. This scheme can be widely applied to various fin actuation systems. But in this paper, for convenience, tail-fin controlled cruciform missile is taken as an example, and it is shown that a proposed control scheme gives better performance than the existing one.

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자화 벡터 분포를 고려한 CPM의 3차원 자계 분포 해석 및 설계 (Analysis of 3-Dimensional Magnetic Field Distribution in CPM Considering Magnetization Vector Distribution and Design of CPM)

  • 이철규;권병일;박승찬;우경일
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권10호
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    • pp.545-553
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    • 2002
  • This paper is about the analysis of 3-dimensional magnetic field distribution in CPM(Convergence Purity Magnet) considering magnetization vector and the optimum design of CPM. The magnetization vector of CPM is obtained using 2-dimensional magnetization FEA(Finite Element Analysis) coupled with Priesach model. Using this magnetization vector of CPM, we analysed the 2-dimensional and 3-dimensional magnetostatic field of CPM and know that these analysis results are not equal. From experimental result, we know that the 3-dimensional analysis is accurate because the magnetic field distribution in CPM cannot be considered correctly by 2-dimensional analysis because of the shape of CPM. Finally, the optimum designing of CPM which control accurately the electron beam deflection in CRT(Cathode Ray Tube) was possible using 3-dimensional magnetic field analysis result.

축교정기를 위한 자동굽힘공정제어기 설계 (Automatically Bending Process control for Shaft Straightening Machine)

  • 김승철
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.54-59
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    • 1998
  • In order to minimize straightness error of deflected shafts, a automatically bending process control system is designed, fabricated, and studied. The multi-step straightening process and the three-point bending process are developed for the geometric adaptive straightness control. Load-deflection relationship, on-line identification of variations of material properties, on-line springback prediction, and studied for the three-point bending processes. Selection of a loading point supporting condition are derved form fuzzy inference and fuzzy self-learning method in the multi-step straighternign process. Automatic straightening machine is fabricated by using the develped ideas. Validity of the proposed system si verified through experiments.

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Structural Characteristics of Preloaded Deep Deck Composite Slabs with Tenns

  • Lee, Tae-Hun;Kyung, Jae-Hwan;Song, Jong-Wook;Choi, Sung-Mo
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.187-195
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    • 2020
  • As deep decks are commonly used in construction fields and high-rise building. etc, the slim floor system is increasingly employed. But, the drawback of the slim floor system is that the use of 250 mm deep decks in a structure having a clear span of more than 6 m because of deflection and flexural buckling. This study suggests a non-support construction method where tendons are installed in the deep decks of the slim floor structure to introduce preload in order to control deflection in a structure having a clear span of 9 m. Loading tests were conducted to verify the composite effect and flexural capacity of the preloaded deep deck composite slab and evaluate the serviceability of the supportless construction method. The results showed the complete composite behavior of the preloaded deep deck composite slab with tendons. The specimens satisfied deflection limit and the working load was approximately 25% of the maximum load capacity. It is deemed that the cross-sectional area and yield strength of the deck plate should be taken into account in slab design and the yield strength and diameter of the tendon should be determined with the pre-tension taken into consideration.

창의공학설계를 기반으로 한 LMTT용 이동체의 설계 (Design of Mover for LMTT based on Capstone Design)

  • 한동섭;안태원;이성욱;한근조
    • 한국기계가공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.47-52
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    • 2007
  • LMTT (Linear Motor based Transfer Technology), which is a new type transfer system used in the maritime container terminal for the port automation, is driven by PM LSM (Permanent Magnetic Linear Synchronous Motor), and largely consists of a controller, shuttle car, and rail. The shuttle car is divided into the frame part, the driving part, and wheels. Because the shuttle car is supported by four wheels in opposition to have five times length for the width of it, a larger deflection than other transfer system using the linear motor occurs. This deflection changes the gap between the mover and the stator, and then brings on an ununiform thrust force. So in this study, we dealt with the structural design for the mover of the shuttle car to generate the uniform thrust force for the efficient control of it. For the investigation, the thickness for each beam of the mover was adopted as design variables, the weight of the mover as objective function, and stress and deflection of the mover as constraint condition.

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