• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.65-73
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• 2004

CMG(Control Momentum Gyro) 는 일반적으로 동체에 부착된 반작용휠에 비해 큰 토크의 크기를 발생시켜 인공위성의 자세제어에 이용되는 장치이다. CMG는 휠의 각 운동량벡터의 방향을 위성체의 동체축에 대하여 연속적으로 변화시킴으로써 자이로스코픽 토크를 발생하게 된다. 가변속도 CMG는 휠의 속도도 함께 변화시킴으로써 보다 다양한 제어 명령을 생성할 수 있게 되고 또한 특이(Singularity) 조건을 피하는데 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 2축의 김발에 장착된 가변속도 CMG를 이용한 위성체의 자세 동역학 방적식을 유도하기로 한다. 이러한 운동방정식은 기존의 1축 김벌 시스템의 경우를 확장한 것이다. 또한 유도된 운동방정식을 활용하여 피드백 자세기동 제어 법칙을 제안하기로 한다.

• Advances in nano research
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• 제10권2호
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• pp.115-128
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• 2021

In this article, free vibration behavior of electro-magneto-thermo sandwich Timoshenko beam made of porous core and Graphene Platelet Reinforced Composite (GPLRC) in a thermal environment is investigated. The governing equations of motion are derived by using the modified strain gradient theory for micro structures and Hamilton's principle. The magneto electro are under linear function along the thickness that contains magnetic and electric constant potentials and a cosine function. The effects of material length scale parameters, temperature change, various distributions of porous, different distributions of graphene platelets and thickness ratio on the natural frequency of Timoshenko beam are analyzed. The results show that an increase in aspect ratio, the temperature change, and the thickness of GPL leads to reduce the natural frequency; while vice versa for porous coefficient, volume fractions and length of GPL. Moreover, the effect of different size-dependent theories such as CT, MCST and MSGT on the natural frequency is investigated. It reveals that MSGT and CT have most and lowest values of natural frequency, respectively, because MSGT leads to increase the stiffness of micro Timoshenko sandwich beam by considering three material length scale parameters. It is seen that by increasing porosity coefficient, the natural frequency increases because both stiffness and mass matrices decreases, but the effect of reduction of mass matrix is more than stiffness matrix. Considering the piezo magneto-electric layers lead to enhance the stiffness of a micro beam, thus the natural frequency increases. It can be seen that with increasing of the value of WGPL, the stiffness of microbeam increases. As a result, the value of natural frequency enhances. It is shown that in hc/h = 0.7, the natural frequency for WGPL = 0.05 is 8% and 14% less than its for WGPL = 0.06 and WGPL = 0.07, respectively. The results show that with an increment in the length and width of GPLs, the natural frequency increases because the stiffness of micro structures enhances and vice versa for thickness of GPLs. It can be seen that the natural frequency for aGPL = 25 ㎛ and hc/h = 0.6 is 0.3% and 1% more than the one for aGPL = 5 ㎛ and aGPL = 1 ㎛, respectively.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.737-752
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• 1992

본 연구에서는 링크를 여러개의 2절점 6자유도의 보 요소로 이상화하고 링크 의 운동을 평면 운동으로 한정하며 링크의 지지부의 강성은 무한대이고 회전 대우 부 분의 간극은 없는 것으로 가정하여 링크의 탄성 변형에 관한 운동 반정식을 유도하였 다. 즉, 변위법에 기초한 정적 변위 해석에 관한 유한 요소법에서 관성력, 중력 그 리고 외력을 외부 부하로 간주하여 동적인 운동 방정식을 유도하였다. 여기에, 회전 대우의 베어링을 선형 스프링으로 이상화하여 유연성 링크의 일부분으로 고려함으로써 베어링의 탄성 변형이 유연성 링크의 동적 변형에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 베어링의 탄성 변형이 고려된 유연성 링크에 관한 운동 방정식을 모우드 중첩법에 근 거를 둔 수치해법으로 그 해를 구하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권1호
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• pp.151-171
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• 2018

Transmission tower-line systems are commonly slender and generally possess a small stiffness and low structural damping. They are prone to impulsive excitations induced by cable rupture and may experience strong vibration. Excessive deformation and vibration of a transmission tower-line system subjected to cable rupture may induce a local destruction and even failure event. A little work has yet been carried out to evaluate the performance of transmission tower-line systems in mountain areas subjected to cable rupture. In addition, the control for cable rupture induced vibration of a transmission tower-line system has not been systematically conducted. In this regard, the dynamic response analysis of a transmission tower-line system in mountain areas subjected to cable rupture is conducted. Furthermore, the feasibility of using viscous fluid dampers to suppress the cable rupture-induced vibration is also investigated. The three dimensional (3D) finite element (FE) model of a transmission tower-line system is first established and the mathematical model of a mountain is developed to describe the equivalent scale and configuration of a mountain. The model of a tower-line-mountain system is developed by taking a real transmission tower-line system constructed in China as an example. The mechanical model for the dynamic interaction between the ground and transmission lines is proposed and the mechanical model of a viscous fluid damper is also presented. The equations of motion of the transmission tower-line system subjected to cable rupture without/with viscous fluid dampers are established. The field measurement is carried out to verify the analytical FE model and determine the damping ratios of the example transmission tower-line system. The dynamic analysis of the tower-line system is carried out to investigate structural performance under cable rupture and the validity of the proposed control approach based on viscous fluid dampers is examined. The made observations demonstrate that cable rupture may induce strong structural vibration and the implementation of viscous fluid dampers with optimal parameters can effectively suppress structural responses.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.347-352
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• 2018

본 논문에서는 이중질량을 갖는 랙시스템의 마찰거동을 고려한 지진응답해석 기법에 관하여 연구하였다. 마찰 거동을 모사할 수 있는 비선형 동적 시간이력해석 알고리즘을 개발하였다. 이중질량체 간의 미끄러짐과 일체화거동은 비선형 마찰모델로서 고려하였으며, 이를 적절히 모사하기 위한 수치해석기법을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 이용하여 랙시스템의 지진 응답에 대한 매개변수연구를 수행하였다. 랙시스템의 피해에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 주요 인자로 랙구조체 질량에 대한 적재질량체의 질량비와 두 질량체 사이의 마찰 계수를 선정하고, 질량비와 마찰계수를 변화시켜 가면서 최대 변위응답의 경향성을 분석하였다. 수치 모사 결과로 부터, 이중질량으로 모델링된 랙시스템의 변위응답은 구조물의 고유진동수가 커질수록 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통하여 제시하는 방법은 랙시스템의 마찰거동을 미끄러지는 거동을 적절히 모사할 수 있으며, 이로부터 내진 성능평가를 위한 효율적 수치해석 기법으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국운동역학회지
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• 제16권3호
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• pp.1-7
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• 2006

The Primary type of swinging motion in human movement is that which is characteristic of a pendulum. The two types of pendulums are identified as simple and compound. A simple pendulum consist of a small body suspended by a relatively long cord. Its total mass is contained within the bob. The cord is not considered to have mass. A compound pendulum, on the other hand, is any pendulum such as the human body swinging by hands from a horizontal bar. Therefore a compound pendulum depicts important motions that are harmonic, periodic, and oscillatory. In this paper one discusses and compares two algorithms of Newton's method(F = m a) and Euler's method (M = $I{\times}{\alpha}$) in compound pendulum. Through exercise model such as human body with weight(m = 50 kg), body length(L = 1.5m), and center of gravity ($L_c$ = 0.4119L) from proximal end swinging by hands from a horizontal bar, one finds kinematic variables(angle displacement / velocity / acceleration), and simulates kinematic variables by changing body lengths and body mass. BSP by Clauser et al.(1969) & Chandler et al.(1975) is used to find moment of inertia of the compound pendulum. The radius of gyration about center of gravity (CoG) is $k_c\;=\;K_c{\times}L$ (단, k= radius of gyration, K= radius of gyration /segment length), and then moment of inertia about center of gravity(CoG) becomes $I_c\;=\;m\;k_c^2$. Finally, moment of inertia about Z-axis by parallel theorem becomes $I_o\;=\;I_c\;+\;m\;k^2$. The two-order ordinary differential equations of models are solved by ND function of numeric analysis method in Mathematica5.1. The results are as follows; First, The complexity of Newton's method is much more complex than that of Euler's method Second, one could be find kinematic variables according to changing body lengths(L = 1.3 / 1.7 m) and periods are increased by body length increment(L = 1.3 / 1.5 / 1.7 m). Third, one could be find that periods are not changing by means of changing mass(m = 50 / 55 / 60 kg). Conclusively, one is intended to meditate the possibility of applying a compound pendulum to sports(balling, golf, gymnastics and so on) necessary swinging motions. Further improvements to the study could be to apply Euler's method to real motions and one would be able to develop the simulator.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.306-311
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• 2017

본 논문은 자동차 현가장치의 기구적 특성에 대한 설계 최적화에 관한 것이다. 현가장치의 기구적 특성은 토우 및 캠버와 같은 바퀴의 자세를 결정하며 이것은 주행 중 타이어의 마모에 관련될 뿐만 아니라 차량의 운동성능인 조종안정성에 큰 영향을 미친다. 따라서 설계 초기단계에서 현가장치 기구의 특성을 결정하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 맥퍼슨 스트러트식 현가장치에 대한 현가장치의 기구적 특성을 파악하기 위하여 변위해석을 수행하였다. 이를 위해 현가장치 기구를 구성하는 조인트에 대한 구속방정식을 세우고 이를 풀 수 있는 프로그램을 작성하였다. 또한 원하고자 하는 현가장치의 기구적 특성을 얻기 위하여 설계 최적화 프로그램인 ADS를 이용하였다. 최적화를 위한 설계변수로서 현가장치의 차체 부착점인 하드 포인트의 좌표로 설정하였으며 목표함수로서 바퀴의 상하운동에 대한 토우-인의 합으로 정의하였다. 구속함수로서 설계 시 제한조건인 최대 캠버각과 최저 롤 중심고를 고려하였다. 본 연구의 결과로서 두 가지 구속함수를 만족하고 토우-인의 변화를 최소로 하는 하드 포인트의 최적위치를 결정할 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권3호
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• pp.274-282
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• 1998

그물실의 직경과 발 길이의 비율 d/l이 선망의 침강 운동에 어떤 영향을 끼칠 것인가를 해명하기 위해서 그물실의 직경은 0.45mm(PES 28 tex${\times}$2${\times}$2)의 것으로 모두 같고, 발 길이는 4.3, 5.0, 5.5, 6.0, 6.6 및 7.7mm로 각각 다르게 편망된 6종류의 무결절 그물감을 사용해서 뜸줄의 길이 450cm, 그물의 폭 85cm가 되도록 제작하고 뜸 160g과 발돌 50g을 매달아서, 각각 I,II,III,IV,V및 Ⅵ형 그물이라고 했다. 회류 수조의 수로 상에 투망 장치를 설치해서 정지 상태의 수중에 선망 그물을 투망하고 상방과 측면에 설치한 비디오 카메라를 사용하여 그물의 침강과정을 촬영 톡화했으며, 그물에 표시한 측정점의 좌표를 화상 해석 장치로 읽고 실험 값을 구했다. 그리고, Runge-Kutta-Gill법에 의한 연립 미분방정식 해법을 이용하여 수치 해석을 행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1.그물 아랫자락의 침강속도는 d/l이 가장 작은 Ⅵ형 그물이 가장 빠르고, V,IV,III,II및 I형 그물 순으로 늦게 나타났다. 2.그물 벽에 대한 저항 계수는 d/l의 크기에 의존하여 $K{\arg}$=0.081$(d/l)^-0.5$의 관계식으로 나타낼 수 있었다. 3.그물 다발의 저항 계수는 d/l의 크기에 의존하지 않은 $C_R=0.91(\frac{p}{$p_u$})$의 관계식으로 나타낼 수 있었다.

• 한국운동역학회지
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• 제15권3호
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• pp.161-173
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• 2005

Recently among several tennis techniques forehand stroke has been greatly changed in the aspect of spin, grip and stance. The most fundamental factor among the three factors is the stance which consists of open, square and closed stance. The purpose of this study was to investigate the relations between the segments of the body, the three dimensional anatomical angle according to open stance patterns during forehand stroke in tennis. For the movement analysis three dimensional cinematographical method(APAS) was used and for the calculation of the kinematic variables a self developed program was used with the LabVlEW 6.1 graphical programming(Johnson, 1999) program. By using Eular's equations the three dimensional anatomical Cardan angles of the joint and racket head angle were defined 1. In three dimensional maximum linear velocity of racket head the X axis showed $11.41{\pm}5.27m/s$ at impact, not the Y axis(horizontal direction) and the z axis(vertical direction) maximum linear velocity of racket head did not show at impact but after impact this will resulted influence upon hitting ball It could be suggest that Y axis velocity of racket head influence on ball direction and z axis velocity influence on ball spin after impact. the stance distance between right foot and left foot was mean $74.2{\pm}11.2m$. 2. The three dimensional anatomical angular displacement of shoulder joint showed most important role in forehand stroke. and is followed by wrist joints, in addition the movement of elbow joints showed least to the stroke. The three dimensional anatomical angular displacement of racket increased flexion/abduction angle until the impact. after impact, The angular displacement of racket changed motion direction as extension/adduction. 3. The three dimensional anatomical angular displacement of trunk in flexion-extension showed extension all around the forehand stroke. The angular displacement of trunk in adduction-abduction showed abduction at the backswing top and adduction around impact. while there is no significant internal-external rotation 4. The three dimensional anatomical angular displacement of hip joint and knee joint increased extension angle after minimum of knee joint angle in the forehand stroke, The three dimensional anatomical angular displacement of ankle joint showed plantar flexion, internal rotation and eversion in forehand stroke. it could be suggest that the plantar pressure of open stance during forehand stroke would be distributed more largely to the fore foot. and lateral side.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.185-188
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• 2019

본 논문에서는 LNG 벙커링 바지에 대한 예인안정성을 평가하였다. 친환경 에너지원인 LNG(액화천연가스)의 전환을 위한 인프라로 LNG 벙커링 바지가 개발되고 있다. LNG 벙커링 바지는 예인줄에 연결되어 이동하는 부선의 형태이기때문에 LNG 벙커링 바지의 예인안정성의 확보는 LNG 벙커링 바지 뿐만아니라 주변 항해 선박의 안전을 위해 매우 중요하다. LNG 벙커링 바지의 예인안정성을 초기 설계단계에서 추정하기 위해서 예인시뮬레이션을 위한 수치코드를 개발하였다. 초기설계단계에서 활용 가능하도록 운동방정식에는 조종수학그룹(MMG)모델이 적용되었고 조종미계수에는 경험식이 적용되었다. 개발된 수치코드의 유효성을 확인하기 위해 발표된 계산 및 모형시험의 결과와 비교하였다. 개발된 수치코드를 이용하여 LNG 벙커링 바지의 선미 스케그 유무에 따른 예인시뮬레이션을 수행하였다. 수행된 시뮬레이션을 통해 설계된 선미 스케그 면적의 적정성을 확인하였다.