Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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v.20
no.4
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pp.1-6
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2012
The accurate information of mass properties is required for the precise control of the spacecraft. The mass properties, mass and inertia, are changeable by some reasons such as consumption of propellant, deployment of solar panel, sloshing, environmental effect, etc. The gyro-based attitude data including noise and bias reduces the control accuracy so it needs to be compensated for improvement. This paper introduces a real-time inertia estimation method for the attitude determination of STSAT-3, Korea Science Technology Satellite. In this method we first filter the gyro noise with the Extended Kalman Filter(EKF), and then estimate the moment of inertia by using the filtered data from the EKF based on the Recursive Least Square(RLS).
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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v.17
no.1
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pp.1-8
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2009
In this paper, reorientation based on angular momentum exchange is applied for a bias momentum stabilized satellite, which is equipped with a spherical fuel tank, and the effect of liquid slosh on the attitude properties such as inertia tensor and angular rate is investigated. In order to represent the slosh motion of liquid an equivalent mechanical model is adopted and full nonlinear equations of motion for three-body system are derived. Computer simulations are performed for several cases, which use the viscosity of liquid and the center location of the tank as input parameters, mainly in order to observe how the viscosity of liquid and the center location of the tank influence the spacecraft’s attitude. The investigation includes observing time-variations of the inertia tensor, especially presence of components of product of inertia during the maneuver.
Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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v.7
no.2
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pp.3-18
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1970
An investigation was made for the added mass moment of inertia induced by the rotational motion of the cylinder with hull section on water in order to obtain the information to estimate the natural frequency of the torsional vibration of ships. The special consideration to the effect of the draught upon the added mass moment of inertia is taken into account in the study. In this paper, the general expression for the added mass coefficients of moment of inertia of arbitary two dimensional forms induced by the torsional vibration, was derived by the author. Hence, the coefficients for these forms are represented as functions of parameters, the section area coefficient and draft beam ratio, from which the added mass coefficients for arbitrary forms can be obtained. The result was shown in a chart for estimation of the added mass moment of inertia induced by the torsional vibration, as first trial, for the convenience of practical use.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.13
no.5
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pp.393-399
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2003
Hydraulic mounts show strong1y frequency-dependent stiffness and damping characteristics in low frequency range, which result from so called inertia track dynamics. A lumped mass has been incorporated in several mechanical models of the literature to take the inertia effect of the fluid in the track into consideration. Although complex s%illness by the mechanical model showed good agreements with the measured values, there exists a critical pitfall. In this paper, the shortcomings of mechanical models with lumped mass for hydraulic founts are clearly identified by illustrating actual measurements of the stiffness parameters for a hydraulic mount. It is conclusively discussed that the inertia effect of the fluid flow through the circular track is significant but latent. As an alternative to the mechanical model, a hydraulic model is claimed to be used for further dynamic analysis of engine/mount system or whole car system.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.20
no.5
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pp.1562-1572
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1996
The rigid-plastic finite element formulation including the inertia force is derived and then the rigid-plastic finite elemnt program considering the inertia effect is developed. In order to consider the strain hardening, strain rate hardening and thermal softening effects which are frequentrly observed in high-velocity deformation phenomena, the Johnson-Cook constitutive odel is applied. The developed program is used to simulate two high-velocity deformation problemss ; rod impact test and hdigh-velocity compression precess. As a result of rod impact test simulation, it is found that the siulated result has a good agreement with the experimental observation. Through the high-velocity compression process simulation. it is also found that the accuracy of the simulated results is dependent upon the time increment size and mesh size.
Particle suspension is frequently observed in many natural flows such as in the atmosphere and the ocean as well as in various engineering flows. Recently, airborne micro or nano-scale particles in atmosphere attract much attention from environmental society since small particle cause serious environmental problems in the industrialized areas. Also, the characteristics of such heavy particles' behavior is quite different from its fluid particles because the inertia force and buoyance force acting on the heavy particles are different than those acting on fluid particles. Therefore, our studies is to investigate the characteristics of the behavior of heavy particles considering the inertia effect with or without gravity effect, but do not consider modification of turbulence by the particles, that is one-way interaction. We carried out direct numerical simulation of isotropic turbulence with particles under the Stokes drag assumption for a spherical particle. These results can be used in the development of a stochastic model for predicting particle's behavior.
This paper developed and examined a novel passive vibration isolator (i.e., "X-inerter") motivated by combining a bio-inspired structure and a rack-pinion inerter. The bio-inspired structure provided nonlinear stiffness and damping owing to its geometric nonlinearity. In addition, the behavior was further enhanced by a gear inerter that produced a special nonlinear inertia effect; thus, an X-inerter was developed. As a result, the X-inerter can achieve both high-static-low-dynamic stiffness (HSLDS) and quasi-zero stiffness (QZS), obtaining ultra-low frequency isolation. Furthermore, the installed inerter can produce a coupled nonlinear inertia and damping effect, leading to an anti-resonance frequency near the resonance, wide isolation region, and low resonance peak. Both static and dynamic analyses of the proposed isolator were conducted and the structural parameters' influence was comprehensively investigated. The X-inerter was proven to be comparatively more stable in the ultra-low frequency than the benchmarking QZS isolator due to the nonlinear damping and inertia properties. Moreover, the inertia effect could suppress the bio-inspired structure's super- and sub-harmonic resonance. Therefore, the X-inerter isolator generally possesses desirable nonlinear stiffness, nonlinear damping, and unique nonlinear inertia, designed to achieve the ultra-low natural frequency, the anti-resonance property, and a wide isolation region with a low resonance peak.
Dynamic performance of transmission has a substantial effect on dynamic performance and fuel efficiency of a vehicles. Dynamic performance of transmission and mass moments of inertia of transmission gears are related directly each other. Then a smaller amount of kinetic energy from vehicles that repeat acceleration and deceleration requires lighter rotating part in transmission. It is going to increases fuel efficiency as a result. In this study, equivalent inertia moments of inertia at different speeds were calculated by simplifying the transmission system. To find out lightening effect at low speed level gear on fuel efficiency, the powerflow of transmission was analyzed. And the lightning effect of the rotating parts in transmission is compared with the mass reduction of sprung parts in vehicle.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.26
no.2
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pp.217-224
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2016
In this study, a transfer matrix method (TMM) for a twisted uniform beam considering the effect of rotary inertia is developed, and the differential equation and the displacements and forces are derived from Hamilton's principle. The particular transfer matrix is derived by applying the distributed mass and transcendental function while using a local coordinate system. In addition, the results obtained from this method are independent for a number of subdivided elements, and this method can determine the exact solutions for the free vibration characteristics of a twisted uniform Rayleigh beam. To validate the accuracy of the proposed TMM, the computed results are compared with those reported in the existing literature, and the comparison results indicate notably good agreement. In addition, the method is used to investigate the effects of rotary inertia for a twisted beam.
In this paper, static characteristics of a cryogenic hydrostatic journal bearing which has 2-rows staggered recesses are numerically analyzed. The regime of operation of this bearing is fully turbulent with large fluid inertia effects. The turbulent lubrication equation is solved under the assumption that turbulence parameters are decided by the Reynolds numbers. Pressure drop caused by inertia effect at the recess edge is considered in this analysis. Also density and viscosity of working fluid are considered as function of only pressure. Numerical results for a cryogenic Hydrostatic journal bearing show pressure distribution, load capacity, flow rate, and recess pressure. The effects of turbulent flow, pressure drop and variable liquid properties are discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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