• Coupled systems mechanics
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• 제8권1호
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• pp.19-38
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• 2019

The influence of torsional rigidity of hinged flexible appendage on the linear dynamics of flexible spacecrafts with liquid on board was analyzed by considering the spacecraft's main body as a rigid tank, its flexible appendages as two elastically supported elastic beams, and the onboard liquid as an ideal liquid. The meniscus of the liquid free surface due to surface tension was considered. Using the Lagrangian of the spacecraft's main body (rigid tank), onboard liquid, and two beams (flexible appendages) in addition to assuming the system moved symmetrically, the coupled system frequency equations were obtained by applying the Rayleigh-Ritz method. The influence of the torsional rigidity of the flexible appendages on the spacecraft's coupled vibration characteristics was primary focus of investigation. It was found that coupled vibration modes especially that of appendage considerably changed with torsion spring parameter ${\kappa}_t$ of the flexible appendage. In addition, variation of the main body displacement with system parameters was investigated.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.209-220
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• 1998

The stability problem of steady motion of a rigid body with multi-elastic appendages and multi-liquid-filled cavities, in the presence of no external forces or torque, is considered in this paper. The flexible appendages are modeled as the clamped -free-free-free rectangular plates, or/and as the discrete mass- spring sub-system. The motion of liquid in every single ellipsoidal cavity is modeled as the uniform vortex motion with a finite number of degrees of freedom. Assuming that stationary holonomic constraints imposed on the body allow its rotation about a spatially fixed axis, the equation of motion for such a systematic configuration can be very complex. It consists of a set of ordinary differential equations for the motion of the rigid body, the uniform rotation of the contained liquids, the motion of discrete elastic parts, and a set of partial differential equations for the elastic appendages supplemented by appropriate initial and boundary conditions. In addition, for such a hybrid system, under suitable assumptions, their equations of motion have four types of first integrals, i.e., energy and area, Helmholtz' constancy of liquid - vortexes, and the constant of the Poisson equation of motion. Chetaev's effective method for constructing Liapunov functions in the form of a set of first integrals of the equations of the perturbed motion is employed to investigate the sufficient stability conditions of steady motions of the complete system in the sense of Liapunov, i.e., with respect to the variables determining the motion of the solid body and to some quantities which define integrally the motion of flexible appendages. These sufficient conditions take into account the vortexes of the contained liquids, the vibration of the flexible components, and coupling among the liquid-elasticity solid.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.159-163
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• 2008

본 논문에서는 유연모드 부속물을 갖는 우주선의 제어를 위해서 누스범 이득을 갖는 간단한 형태의 적응제어기를 제안한다. 이 방법은 전달함수에서 고주파 이득의 정보가 필요하지 않는다. 본 논문의 방법을 사용하여 피치각도가 목표치를 추종하는 중에, 아울러 유연모드의 안정화도 이룬다. 피치각과 피치각속도 성분만 사용하여 출력궤환제어기를 설계한다. 특히 모든 시스템 파라미터 및 고주파성분은 미지로 한다. 설계의 간편성을 위해서 선형함수만을 사용하여 설계한 제어기가 전체 비선형시스템을 만족함을 시뮬레이션을 통하여 보이고, 그 근거도 설명한다. Lyapunov 함수를 구성하여 제안한 방법의 안정성을 증명하고, MATLAB을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 제시하여 제안한 방법의 유용성을 증명한다.

• Coupled systems mechanics
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• 제2권4호
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• pp.303-327
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• 2013

The coupled free vibration of flexible structures and on-board liquid in zero gravity space was analyzed, considering the spacecraft main body as a rigid mass, the flexible appendages as two elastic beams, and the on-board liquid as a "spring-mass" system. Using the Lagrangians of a rigid mass (spacecraft main body), "spring-mass" (liquid), and two beams (flexible appendages), as well as assuming symmetric motion of the system, we obtained the frequency equations of the coupled system by applying Rayleigh-Ritz method. Solving these frequency equations, which are governed by three system parameters, as an eigenvalue problem, we obtained the coupled natural frequencies and vibration modes. We define the parameter for evaluating the magnitudes of coupled motions of the added mass (liquid) and beam (appendages). It was found that when varying one system parameter, the frequency curves veer, vibration modes exchange, and the significant coupling occurs not in the region closest to the two frequency curves but in the two regions separate from that region.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권4호
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• pp.459-475
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• 2018

In the field of aerospace engineering, accurate control of a spacecraft's orientation is often very important to mission success. Therefore, attitude control is a technically plentiful and extensively studied subject in controls literature during recent decades. This investigation of spacecraft attitude control is assumed to address two important aspects of the problem solutions. One sliding mode anti-disturbance control for utilization of faulty actuator components and another one disturbance observer based control to improve the pointing accuracy in the absence of anti-vibration equipment for the elastic appendages like a solar panel. Simultaneous occurrence of vibration due to flexible appendages and reaction degradation due to failure in attitude actuators complicates this case. The advantage of this method is acquisition proper control by the combination of disturbance observer and sliding mode compensation that form a fault tolerant control for the concerned satellite attitude control system. Furthermore, the proposed composite method indicates that occurrence the failure in actuators and even elastic solar panel vibration effect may be handled directly without reconfiguring the control components or providing piezoelectric devices. It's noteworthy, attitude quaternion and angular velocity commands are robustly tracked via controllers to become inclined to zero.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제50권3호
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• pp.306-310
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• 2007

제한성 피부병증(Restrictive dermopathy)은 상염색체 열성으로 유전되는, 매우 드문 유전성 피부질환으로, 1986년 처음 기술되었다. 임상증상으로는 피부가 강직성, 긴장성병변을 보이며, 이로인해 운동의 제한, 관절의 구축 등이 생긴다. 매우 작고 둥근 입 모양, 양안격리, 소하악증 등을 동반한 특징적인 얼굴기형과 폐저형성증, 커다란 대천문, 쇄골의 이형성 등을 동반하기도 한다. 정확한 병인은 알려져 있지 않으며, 지금까지 50례 정도 보고되고 있으나, 국내에는 아직 보고가 없다. 저자들은 이 환아와 똑같은 외형의 사산아를 출산한 경력이 있는 산모에서, 제태연령 31주에, 출생체중 1.1 kg로 태아곤란증 때문에 제왕절개로 출생한 미숙아가 출생 직후부터 호흡곤란과 청색증을 보였고, 작은 입 모양에 소하악증과 얇고 경직된 피부와 사지 관절의 구축성 변형 등을 보였으며, 체간과 사지의 일부에 피부가 벗겨져 나간 소견을 나타내어, 피부조직검사 결과 상피조직의 비후성 미란, 얇은 진피층, 피부부속기관의 미발달소견, 탄성섬유의 현저한 감소가 관찰되는 전형적인 제한성 피부병증 1례를 경험하였기에 보고하는 바이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.1-7
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• 2022

최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.