• 제목/요약/키워드: force-based

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반동을 이용한 수직 점프 시 높이 변화에 따른 운동역학 및 상변화 시점에서의 지면반력 벡터 변화 (Change in Countermovement Jump Strategy by Varying Jump Height Based on Simplified Framework for Center of Mass Mechanics)

  • 김세영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.277-283
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    • 2017
  • 본 연구에서는 높이에 따른 점프 전략 변화를 이해하기 위해 반동을 이용한 수직 점프 시 상변화 시점에서의 지면반력 벡터가 높이에 따라 어떻게 변하는지 분석하였다; 반동과 추진 구간에서 유사한 힘 작용선을 갖는 수직 점프의 경우, 상변화 시점에서 반동의 이득을 나타내는 합력 벡터의 크기와 방향이 일정한 경향성을 가지고 높이에 따라 변화할 것이라 가정하였다. 9명의 청년군 모두는 정해진 5 종류의 높이를 총 5세트에 걸쳐 랜덤 방식으로 점프하였으며, 해당 높이를 유도하기 위해 지면으로부터 191 cm에서 221 cm 사이에 일정한 간격을 두고 마커를 배치하였다. 점프 높이가 증가함에 따라 반동 시 무게중심을 낮추고, 수평, 수직 방향의 힘을 증가시키는 것이 관찰되었는데, 이는 추진일을 증가시키기 위해 관절의 가용범위를 넓히고 초기 힘(또는 가속도) 이득을 늘리기 때문으로 생각된다.

티타늄 가공에서 절삭력 분석을 위한 ADL 밀링 가공특성 (ADL Milling Characteristics for the Analysis of Cutting Force of Titanium Machining)

  • 한정식;정종윤
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.104-114
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    • 2022
  • The purpose of using coolant in machining is both to increase a tool life and also to prevent product deformation and thus, stabilize the surface quality by lubricating and cooling the tool and the machining surface. However, a very small amount of cutting mist should be used because chlorine-based extreme pressure additives are used to generate environmental pollutants in the production process and cause occupational diseases of workers. In this study, medical titanium alloy (Ti-6Al-7Nb) was subjected to a processing experiment by selecting factors and levels affecting cutting power in the processing of the Aerosol Dry Lubrication (ADL) method using vegetable oil. The machining shape was a slot to sufficiently reflect the effect of the cutting depth. As for the measurement of cutting force, the trend of cutting characteristics was identified through complete factor analysis. The factors affecting the cutting force of ADL slot processing were identified using the reaction surface analysis method, and the characteristics of the cutting force according to the change in factor level were analyzed. As the cutting speed increased, the cutting force decreased and then increased again. The cutting force continued to increase as the feed speed increased. The increase in the cutting depth increased the cutting force more significantly than the increase in the cutting speed and the feed speed. Through the reaction surface analysis method, the regression equation for predicting cutting force was identified, and the optimal processing conditions were proposed. The cutting force was predicted from the secondary regression equation and compared with the experimental value.

건축용 타워크레인 마스트의 횡방향 지지요소인 월타이 부재력 특성곡선 (Wall Tie Member Force Curve for the Construction Tower Crane)

  • 고광일;오우훈;이은택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.697-706
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    • 2006
  • 타워크레인의 횡방향 지지와 마스트의 횡강성 및 강도를 확보하기 위하여 횡하중 저항요소로서 사용되는 것이 월타이(wall tie)이다. 본 연구에서는 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 독일 립헬사의 T형 타워크레인(기종 290HC, 작업반경: 70m, 인양하중: 12tf)을 대상으로 하고 마스트 및 월타이의 사용부재는 H형강보 구조의 구조물을 모델로 선정하여 월타이의 부재력, 월타이의 각도변화 및 각도범위에 따른 부재력의 변화를 분석하여, 실용적이고 안전한 월타이의 각도범위를 제안하여 현장기술자가 최적의 월타이를 배치할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통하여 건축용 타워크레인의 훅크양정을 증대시키기 위하여 설치되는 횡방향지지요소인 월타이의 부재력 계산식을 구하고, 이를 프로그래밍하여 마스트 중심과 월타이 브라켓 간 거리를 변화시키면서, 월타이 각도별 월타이 부재력을 반복계산하여 월타이 부재력 특성곡선을 그리고 이를 분석하였다.

다중탈퇴모형과 절대탈퇴모형에서 전환 공식의 일반화 (Generalized Conversion Formulas between Multiple Decrement Models and Associated Single Decrement Models)

  • 이항석
    • 응용통계연구
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    • 제21권5호
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    • pp.739-754
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    • 2008
  • 다중탈퇴모형 연구에서 연(year) 기준의 다중탈퇴율과 연 기준의 절대탈퇴율을 상호 전환하는 방법에 집중되어 있다. 실제 실무에서는 월(month) 기준의 다중탈퇴율이 필요한 경우가 많으므로 본 논문에서는 연 기준의 절대탈퇴율을 월 기준의 다중탈퇴율로 전환하거나 연 기준의 다중탈퇴율을 일 기준의 절대탈퇴율로 전환하는 공식을 유도한다. 유도된 공식은 월 기준 대신에 일(day) 기준 또는 분기(quarter) 기준 또는 반기(semiannual) 기준 등으로도 전환 가능한 공식이다. 또한 월 기준의 절대탈퇴율에서 월 기준의 다중탈퇴율로 전환 가능한 공식도 제시한다. 절대탈퇴율에서 다중탈퇴율로 전환하는 과정에서 절대탈퇴율이 균등분포 가정(UDD: Uniform Distribution of Decrements)을 따른다고 한다. 다중탈퇴율에서 절대탈퇴율로 전환하는 과정에서는 다중탈퇴율이 UDD를 가정하는 경우와 상수탈퇴력 가정 (Constant force assumption)을 따르는 경우로 나누어서 공식을 유도한다. 유도된 공식은 Bowers 등 (1997)에 있는 전환 공식의 일반적인 형태임을 확인할 수 있다. 또한 유도된 공식을 활용하여 수치 예를 통하여 자료를 이용하여 절대탈퇴율과 다중탈퇴율의 전환 과정을 설명하며 유도된 공식들의 차이점을 비교한다.

신경망 모델을 이용한 선박-교각 최대 충돌력 추정 연구 (Peak Impact Force of Ship Bridge Collision Based on Neural Network Model)

  • 왕지엔;노재규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • 선박과 교각이 충돌하면 생명과 안전에 큰 위협이 될 수 있다. 따라서 선박-교각 충돌력 영향 인자를 식별하고 다양한 충돌 조건에서의 충돌력에 대한 연구의 필요성이 있다. 본 논문에서는 선박-교각 충돌의 유한요소 모델을 설정하고, 수치 시뮬레이션을 통해 선적상태, 운항속도, 충돌 각도의 세 가지 입력조건을 조합하여 50가지 케이스에서의 선박-교각 최대 충돌력을 계산하였다. 계산된 유한요소해석 결과를 사용하여 신경망 추정 모델을 학습하고 최대 충돌력을 추정함으로써 빠른 시간에 최대 충돌력을 추정하는 프로세스를 제안하였다. 신경망 예측 모델은 가장 기초적인 역전파 신경망과 시간정보를 고려할 수 있는 순환신경망인 Elman 신경망 2가지 모델을 사용하였다. 10가지 케이스의 테스트 데이터로 시험한 결과 Elman 신경망을 사용했을 경우에 평균상대오차가 4.566%로 역전파 신경망보다 나은 최대 충돌력 추정이 가능함을 확인하였고 8가지 케이스에서 5%이하의 상대오차를 보여 주었다. 본 신경망을 이용한 최대 충돌력 추정법은 유한요소해석을 수행하지 않아도 되므로 계산 시간이 짧아 선박 항해 중 충돌을 회피할 수 없는 경우 피해를 최소화하는 의사결정의 기초 방법으로 사용할 수 있다.

Feasible Scaled Region of Teleoperation Based on the Unconditional Stability

  • Hwang, Dal-Yeon;Blake Hannaford;Park, Hyoukryeol
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.32-37
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    • 2002
  • Applications of scaled telemanipulation into micro or nano world that shows many different features from directly human interfaced tools have been increased continuously. Here, we have to consider many aspects of scaling such as force, position, and impedance. For instance, what will be the possible range of force and position scaling with a specific level of performance and stability\ulcorner This knowledge of feasible staling region can be critical to human operator safety. In this paper, we show the upper bound of the product of force and position scaling and simulation results of 1DOF scaled system by using the Llewellyn's unconditional stability in continuous and discrete domain showing the effect of sampling rate.

축압축력을 받는 T형상 크랙 보의 안정성 및 동특성 해석 (Analysis of Stability and Dynamic Behaviour of Cracked Cantilever T-beams Subjected to Axial Force)

  • 손인수;조정래;윤한익
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.453-459
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    • 2010
  • In this paper, the purpose is to investigate the stability of cracked cantilever T-beams subjected to axial force. In addition, an analysis of the natural frequency of a cracked beams as crack position, crack depth and tip mass is investigated. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by the energy expressions using extended Hamilton's Principle. The crack is assumed to be in the first mode of fracture and to be always opened during the vibrations. The results of this study will contribute to the safety test and stability estimation of structures of a cracked T-beams subjected to axial force.

Effect of the height of SCSW on the optimal position of the stiffening beam considering axial force effect

  • Azar, B. Farahmand;Hadidi, A.;Khosravi, H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제41권2호
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    • pp.299-312
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    • 2012
  • Stiffened coupled shear walls (SCSW) are under axial load resulting from their weight and this axial load affects the behavior of walls because of their excessive height. In this paper, based on the continuum approach, the optimal position of the stiffening beam on the stiffened coupled shear walls is investigated considering the effect of uniformly distributed axial loads. Moreover, the effect of the height of stiffened coupled shear walls on the optimal position of the stiffening beam has been studied with and without considering the axial force effect. A computer program has been developed in MATLAB and numerical examples have been solved to demonstrate the reliability of this method. The effects of the various flexural rigidities of the stiffening beam on the internal forces and the lateral deflection of the structure considering axial force effect have also been investigated.

Force tracking position-based impedance control of robot manipulator with unknown environment stiffness

  • Jung, Seul;Hsia, T.C.;Ahn, D.S.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.8-11
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    • 1996
  • In impedance control for contact force tracking it is well known that the reference trajectory of the robot is calculated from known environment stiffness. The accuracy of estimating the environment stiffness determines the performance of the resulting force tracking. Here we present a simple technique, called the trajectory modification technique(TMT), of determining the reference trajectory under the condition that the environment stiffness is unknown. Computer simulation studies have shown that force tracking using the proposed technique is excellent for unknown environment with time varying stiffness.

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Improved electrode pattern design for lateral force increase in electrostatic levitation system

  • Woo, Shao-Ju;Jeon, Jong-Up;higuchi, Toshiro
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.311-314
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    • 1996
  • In contactless disk handling systems based on electrostatic suspension in which the stator is to be transferred, the limited stiffness in lateral direction severely restricts the achievable translational acceleration. In existing stator electrode pattern designs, the magnitude of the lateral force is determined by the magnitude of the control voltages which are applied to the individual electrodes to levitate the disk stably. As a result, the lateral force cannot be set arbitrarily. A new stator electrode pattern is presented for the electrostatic levitation of disk-shaped objects, in particular silicon wafers and aluminum hard disks, which allows the lateral forces to be controlled independently from the levitation voltages. Therefore, greater lateral forces can be obtained, compared with the existing stator designs. Experimental results will be presented for a 4-inch silicon wafer that clearly reveal the increased lateral stiffness by using the proposed stator electrode compared to the conventional electrode pattern.

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