• 제목/요약/키워드: laser displacement

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미세 액적 토출 시스템의 구동기 설계 및 특성에 관한 연구 (A study on the design and characteristics of an actuator for micro droplet ejecting system)

  • 심원철;김영재;유영석;정재우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2372-2373
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    • 2005
  • The design of a piezoelectric actuator for micro droplet ejecting system has bee studied. The actuator has been evaluated by using commercial FEM package and its displacement are measured by LDV(Laser Doppler Vibrometer). The characteristics of the actuator are evaluated with varation in a ratio of width of PZT to that of membrane and thickness ratio of PZT to membrane.

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Aeroelastic tailoring using crenellated skins-modelling and experiment

  • Francois, Guillaume;Cooper, Jonathan E.;Weaver, Paul M.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제4권2호
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    • pp.93-124
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    • 2017
  • Aeroelastic performance controls wing shape in flight and its behaviour under manoeuvre and gust loads. Controlling the wing‟s aeroelastic performance can therefore offer weight and fuel savings. In this paper, the rib orientation and the crenellated skin concept are used to control wing deformation under aerodynamic load. The impact of varying the rib/crenellation orientation, the crenellation width and thickness on the tip twist, tip displacement, natural frequencies, flutter speed and gust response are investigated. Various wind-off and wind-on loads are considered through Finite Element modelling and experiments, using wings manufactured through polyamide laser sintering. It is shown that it is possible to influence the aeroelastic behaviour using the rib and crenellation orientation, e.g., flutter speed increased by up to 14.2% and gust loads alleviated by up to 6.4%. A reasonable comparison between numerical and experimental results was found.

Optically Actuated Carbon Nanocoils

  • Wang, Peng;Pan, Lujun;Li, Chengwei;Zheng, Jia
    • Nano
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    • 제13권10호
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    • pp.1850112.1-1850112.6
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    • 2018
  • Optical manipulation on microscale and nanoscale structures opens up new possibilities for assembly and control of microelectromechanical systems and nanoelectromechanical systems. Static optical force induces constant displacement while changing optical force stimulates vibration of a microcantilever/nanocantilever. The vibratory behavior of a single carbon nanocoil cantilever under optical actuation is investigated. A fitting formula to describe the laser-induced vibration characteristics is deduced based on a classical continuum model, by which the resonance frequency of the carbon nanocoil can be determined directly and accurately. This optically actuated vibration method could be widely used in stimulating quasi-1D micro/nanorod-like materials, and has potential applications in micro-/nano-opto-electromechanical systems.

지게차 마스트 작동내구를 위한 실차 기반 무인시험장치 개발 (Development of an Unmanned Test System Based on Forklift for Mast Operation Durability)

  • 조재홍;나선준;김민석;박명관
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권4호
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    • pp.70-76
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    • 2022
  • In this paper, we develops an unmanned test system for the purpose of realizing an actual forklift-based test-bed for the operation durability of the forklift mast. First, two robot actuators were applied to the lever to replace lever manipulation of the operator. For detecting the height of the fork and the tilt angle of the mast, the laser displacement sensor and the inclinometer were installed to the forklift. Next, the embedded control system was used to control the robot actuator with reference to test mode. Experimental evaluation verified that developed test system was effective and practical for the viewpoint of the repeatability of the test mode.

광촉침법에 의한 비접촉 3차원 형상측정에 관한 연구 (A Study on Non-contact Measurement of 3D-Objects by Optical Probe Method)

  • 강영준;신성국;삼호융지
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.119-126
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    • 1995
  • This paper presents a non-contact measuring system using one point measuring method to measure surface profiles of dies and clay models for practical use in the field of production engineering. The system has a laser beam probe similar to a measuring probe in a contact measuring system and CCD linear sensor used to detect 300mm measurement range, displacement of measured surfaces, from an origin. There is no mechanical interference between this measuring system and a measured surface in this system. In this measuring system, it was needed 500-600ms including data processing time to measure one point. The experiments showed that the standard deviation was 800 .mu.m and the reproducibility was also 100-210 .mu. m.

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Laser 반사측정법을 이용한 전치부 후방 견인시 치조골 높이와 치근길이 감소에 따른 저항중심의 위치변화에 관한 연구 (A Study about the Change of Locations of the Center of Resistance According to the Decrease of Alveolar Bone Heights and Root Lengths during Anterior Teeth Retraction using the Laser Reflection Technique)

  • 민영규;황충주
    • 대한치과교정학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.165-181
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    • 1999
  • 교정치료시 치아와 주위조직의 부작용을 최소로 하면서 최대의 치료결과를 얻기 위해서는 치료역학을 각 환자의 치아 및 주위 해부학적 환경에 맞도록 개인화 시켜야한다. 특히 성인 교정시 문제되기 쉬운 치근흡수 또는 치주질환으로 인한 치조골 손실로 인하여 치관/치근 비율이 변했을 때 치아의 저항중심위치의 변화와 관련된 생역학적 반응의 차이에 주의하여야 한다. 본 연구에서는 정상 치주조직뿐만 아니라 다양한 비정상적 치주 및 치아상태에서 치관/치근 비율이 변하였을 때 일정한 교정력하에서의 치아의 초기이동 양상을 연구하기 위하여, 성인의 인체 건조 두개골 및 하악골상에서 laser 반사측정법 및 lever and pulley force applicator와 photodetector를 이용하여, 상악 6전치군을 대상으로는 치조골높이를 각각의 치아에 대하여 2mm씩 총 8mm까지 감소시켰고, 하악 6전치군을 대상으로는 치근길이를 각각의 치아에 대하여 2mm씩 총6mm까지 감소시키면서, 이렇게 다양하게 정량화된 변수들 하에서 상하악6전치군의 저항중심의 위치변화를 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기상태에서 상악 6전치군의 초기이동시의 저항중심점의 위치는 6전치 전체 평균치아 치근의 치경부(CEJ)로부터 치근첨 방향으로 약 $42.4\%$되는 위치에 있었으며, 각 치아의 치조골의 높이가 감소할수록 저항중심점은 치근첨방향으로 약 $76.7\%$되는 부위까지 이동하였다. 2. 상악 6전치군에서 저항중심점의 6전치 전체 평균 치조정으로부터의 거리는 치조골의 감소와 함께 지속적으로 감소하였으나, 치조골내의 평균 치근의 길이에 대한 비율은 치조골의 감소에 상관없이 약 $33\%$내외에서 비교적 일정하였다. 3. 초기상태에서 하악 6전치군의 초기이동시의 저항중심점의 위치는 6전치 전체 평균치아 치근의 CEJ로부터 치근첨방향으로 약 $43\%$되는 위치에 있었으며, 각 치아의 치근의 길이가 감소할수록 이 비율은 약 $54\%$까지 증가하였다. 그러나 CEJ로부터 저항중심점까지의 거리는 5.3mm전후로부터 3.3mm내외까지 감소하여 치근의 길이가 감소할수록 저항중심점이 CEJ방향으로 이동하였다. 4.치조골 또는 치근흡수시, 각각의 단위 흡수량에 따른 저항중심위치의 변화에 미치는 영향은 초기에는 치조골이 감소 될 때가 더 컸으나 전체 평균 치근길이의 중간부위에서의 영향은 비슷했다.

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자유 진동 실험을 통한 VRS-RTK 기법을 이용한 골조 구조물의 모니터링 적용성 검토 (Verification on the Application of Monitoring for Frame Structures Using the VRS-RTK Method through the Free Vibration Test)

  • 최세운;박효선;김법렬;이홍민;김유석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.174-182
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    • 2014
  • 건물의 풍진동을 모니터링 하기 위해, 두 개 (이동국과 기준국)의 global positioning system (GPS)에 기반한 종래의 real-time kinematic (RTK) 기법이 널리 적용되고 있다. 그러나 이는 기준국을 위한 공간을 확보하거나 유지 관리하는데 어려움을 겪을 수 있다. 한편, 최근에 하나의 이동국 만을 이용하여 구조물의 움직임을 계측할 수 있는 새로운 virtual reference station (VRS)-RTK 기법이 개발되었으며, 측량 분야에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 골조 구조물의 횡방향 구조 응답을 모니터링하기 위한 VRS-RTK 기법의 적용성을 평가하기 위해 단층 골조 모형 (1차 고유진동수 : 1 Hz)과 3층 골조 모형 (1차 고유진동수 : 0.85 Hz)의 자유진동 실험을 수행하였다. GPS에 의해 계측된 변위 및 가속도 응답의 신뢰성을 평가하기 위해, 레이져 변위계와 가속도계가 설치되었으며, 이들로부터 얻은 계측값을 GPS의 계측값과 비교하였다. 또한, 건물의 지속적인 모니터링을 위한 적절한 계측 샘플링 수를 파악하기 위해, 변위 응답에서의 오차가 각기 다른 GPS 샘플링 수 (5, 10, 20 Hz)에서 평가되었다. 실험 결과, GPS으로부터 얻은 변위 및 가속도 응답은 레이져 변위계와 가속계로부터 얻은 응답과 좋은 유사 관계를 가지는 것을 확인하였다. 그리고, GPS 샘플링 수가 증가할수록 변위 오차는 감소하였으며, 3층 실험체에 대해서는 20 Hz의 GPS 샘플링 수로 구조물의 전 모드 성분 (1, 2, 3차 모드)을 검출할 수 있었다.

Digital Image Correlation기법을 이용한 구조물의 다중 동적변위응답 측정 (Multi-point Dynamic Displacement Measurements of Structures Using Digital Image Correlation Technique)

  • 김성완;김남식
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.11-19
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    • 2009
  • 최근 대형구조물의 유지관리에 대한 관심이 커지고 있으며 자연재해, 구조물의 노후 등으로 구조적 안전성의 검토가 요구되는 대형구조물의 수가 급증하고 있는 실정이다. 실제 사용하고 있는 구조물의 구조적 특성은 최초 설계 당시의 특성과 차이점을 보이는 것이 일반적이며 부재의 균열 및 구조물의 노후화 등으로 인한 강성저하에 의하여 구조물의 동특성에 변화가 나타날 수 있다. 구조물의 동특성의 변화를 관찰하면 손상의 위치를 파악할 수 있으며 정량적 평가 또한 가능하다. 교량, 건물 등 구조물 모니터링에 사용되는 대표적 계측장비가 동적계측기이다. 현재 구조용 동적계측기는 각 센서와 계측기를 1:1로 연결하는 방식을 취하고 있어 많은 케이블 작업을 필요로 하기 때문에 센서를 부착하지 않고 원거리에서 진동을 측정하는 방법이 필요하다. 구조물의 동적응답 계측을 위하여 적용 가능한 비접촉식 방법으로는 레이저의 도플러효과 및 GPS를 이용하는 방법 등이 있으나 비경제적이기 때문에 교량구조물에 적용하기에 보편적이지 못하다. 그러나 영상 이미지를 이용하는 방법은 경제적이며 접근이 어려운 구조물의 진동 및 동특성 추출에 적합하다. 기존에 도 센서를 대신하여 카메라의 영상신호를 이용하는 연구가 수행되었으나 구조물에 부착된 target의 한 지점을 기록한 후 이미지 처리기법 을 이용하여 변위응답을 측정하는 방법으로서 측정 대상이 비교적 국한적일 수 있다. 그러므로 본 연구에서 제안한 DIC(Digital Image Correlation)기법을 이용한 다중 변위응답 측정기법을 검증하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다.

3차원 레이저 스케닝 시스템을 이용한 댐체의 3차원 형상구현 (3D Shape Embodiment of Dam using the 3D Laser Scanning System)

  • 손호웅;윤부열;박동일;표기원
    • 지구물리
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    • 제9권4호
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    • pp.377-386
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    • 2006
  • 인류의 문명과 토목은 불가분의 관계를 갖고 있다. 고도의 산업화 사회로 발전하면서 제한된 지형적인 여건에 따라 다양한 대형 구조물이 형성되고 있다. 그러나 대형 구조물은 인간 생활의 편리함을 제공하는 국가 시설이지만 침하 붕괴 등 예상하지 못한 재해가 발생할 수 있다. 현재 활용되고 있는 상대적 변위측정 시스템은 전체적인 변형량을 해석하기 어려운 실태이며 설계 허용 범위내에서 구조물의 변형이 일어나고 있는지를 알 수가 없다. 본 연구에서는 약13년 된 필댐을 대상체로 하여 3D Laser Scanning을 이용하여 흙댐의 3차원 공간좌표를 가지는 측점군(point-cloud)을 생성하여 대상체 표면상의 수많은 3차원 공간좌표(x,y,z)를 얻는 방법으로서 실제 댐 사면과 동일한 사면형상 데이터를 취득할 수 있다. 이것은 3차원 공간상의 모델링이 형성되며, 이 자료로부터 댐 사면의 거리, 면적과 체적 등을 측정하여 댐체와 관련된 각종 정보를 얻을 수 있다. 본 연구를 통하여 댐체의 배부름(bulging)현상을 미연에 발견하여 유지관리의 중요 자료원으로 활용 할 수 있도록 한다.

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액체거동의 비접촉 다점측정을 위한 레이저진동계와 갈바노미터스캐너 계측시스템 (Measurement System of Dynamic Liquid Motion using a Laser Doppler Vibrometer and Galvanometer Scanner)

  • 김준희;신윤수;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.227-234
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    • 2018
  • 슬로싱과 같은 액체의 동적 거동을 측정하고 제어하는 연구가 다양한 공학분야에서 활발히 진행중이다. 건축공학분야에서도 건축물의 풍진동을 저감시키는 동조액체감쇠기의 연구에 액제 진동이 측정되고 있다. 본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV와 스캐닝 장비 중 갈바노미터스캐너를 이용하여 동조액체감쇠기 내의 액체 진동을 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 갈바노미터스캐너의 구동 원리에 따라 LDV의 단일 포인트로 다점측정이 가능한 시스템을 구성하였다. 동조 액체감쇠기의 4점 액체 진동을 측정하여 각 점의 시간 영역 데이터를 기존에 사용하던 비디오 센싱 데이터와 비교하였고 파형 분석을 통해 진행파와 정상파를 구별할 수 있음을 확인하였다. 또한 측정 딜레이가 있는 데이터를 상호 상관을 취하여 특이값 분해를 하고 이론 및 비디오 센싱 결과와 일치하는 고유진동수와 모드형상을 도출하였다.