• 제목/요약/키워드: multi-spring model

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Differential transform method and numerical assembly technique for free vibration analysis of the axial-loaded Timoshenko multiple-step beam carrying a number of intermediate lumped masses and rotary inertias

  • Yesilce, Yusuf
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제53권3호
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    • pp.537-573
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    • 2015
  • Multiple-step beams carrying intermediate lumped masses with/without rotary inertias are widely used in engineering applications, but in the literature for free vibration analysis of such structural systems; Bernoulli-Euler Beam Theory (BEBT) without axial force effect is used. The literature regarding the free vibration analysis of Bernoulli-Euler single-span beams carrying a number of spring-mass systems, Bernoulli-Euler multiple-step and multi-span beams carrying multiple spring-mass systems and multiple point masses are plenty, but that of Timoshenko multiple-step beams carrying intermediate lumped masses and/or rotary inertias with axial force effect is fewer. The purpose of this paper is to utilize Numerical Assembly Technique (NAT) and Differential Transform Method (DTM) to determine the exact natural frequencies and mode shapes of the axial-loaded Timoshenko multiple-step beam carrying a number of intermediate lumped masses and/or rotary inertias. The model allows analyzing the influence of the shear and axial force effects, intermediate lumped masses and rotary inertias on the free vibration analysis of the multiple-step beams by using Timoshenko Beam Theory (TBT). At first, the coefficient matrices for the intermediate lumped mass with rotary inertia, the step change in cross-section, left-end support and right-end support of the multiple-step Timoshenko beam are derived from the analytical solution. After the derivation of the coefficient matrices, NAT is used to establish the overall coefficient matrix for the whole vibrating system. Finally, equating the overall coefficient matrix to zero one determines the natural frequencies of the vibrating system and substituting the corresponding values of integration constants into the related eigenfunctions one determines the associated mode shapes. After the analytical solution, an efficient and easy mathematical technique called DTM is used to solve the differential equations of the motion. The calculated natural frequencies of Timoshenko multiple-step beam carrying intermediate lumped masses and/or rotary inertias for the different values of axial force are given in tables. The first five mode shapes are presented in graphs. The effects of axial force, intermediate lumped masses and rotary inertias on the free vibration analysis of Timoshenko multiple-step beam are investigated.

스프링 MVC 기반에서 하이브리드 앱 디자인 설계 및 구현 (Design and Implementation of Hybrid Apps Design based on Spring MVC)

  • 이명호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.395-400
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    • 2019
  • 프론트엔드 영역의 웹 환경은 표현층의 새로운 표준을 선점하고자 하는 경쟁이 높아지고 있다. 국내에서도 다양한 기기에서 하나의 콘텐츠를 끊김없이 이용할 수 있게 해주는 서비스인 N-스크린을 미래의 핵심 서비스로 인지하여 시장선점을 위하여 경쟁을 하고 있으며, 클라우드 컴퓨팅 시대에서 대표적인 서비스 형태가 N-스크린이다. 그러나 엔터프라이즈 환경의 그룹웨어에 필요한 프론트엔드 연구는 대부분 웹에 대해서는 반응형 웹 디자인과 모바일은 네이티브 앱에 국한되어져 왔다. 점차 기업들의 문화적인 차이를 극복하고 하나의 소스를 여러 가지 디바이스를 지원하는 원소스 멀티유즈 전략과 개발 생산성을 위하여 MVC 디자인 패턴의 필요성은 엔터프라이즈 환경에서는 점차 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 차세대 웹표준의 전자정부 표준프레임워크 환경인 스프링 MVC 기반에서 하이브리드 앱 디자인으로 JPetStore를 분석 및 설계한 후 구현함으로써 향후 엔터프라이즈 환경에서의 프론트엔드 하이브리드 앱 디자인의 참조 모델을 제공하고자 한다.

듀얼 가변형 모델 동기화를 위한 적응성 질량-스프링 기법 (Adaptive Mass-Spring Method for the Synchronization of Dual Deformable Model)

  • 조재환;박진아
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 최근 역감, 촉감 피드백을 생성할 수 있고 3 차원 상호작용이 가능한 컴퓨터 인터페이스 기술이 발전하면서 기존의 입출력 장치에 의존하던 컴퓨터 시뮬레이션의 한계가 줄어들어 그 종류가 다양해지고 있다. 특히, 가상현실 기반 수술 시뮬레이터의 수요가 증가 하면서 사실적인 가상환경을 제공하는 방법에 관련된 연구가 활발히 진행 되고 있으며 그 중에서 가상 장기 모델의 사실적인 표현 기술은 사용자의 몰입감을 높여주는데 중요한 역할을 하기 때문에 반드시 필요한 분야이다. 가상 장기 모델의 사실성을 높이기 위해서는 사용자의 상호작용에 따라 변형되는 시각적 피드백과 알맞은 햅틱 피드백을 전달해야한다. 본 연구에서는 이 두 가지 피드백은 사람이 인지하는 방법과 시스템의 요구 사항이 다르기 때문에 보다 효과적인 시뮬레이션을 하기 위하여 서로 다른 두 모델을 구현하고 두 모델간의 동기화를 위한 기술로써 적응성 질량-스프링 모델 기법을 제안한다. 또한, 유연체 변형에 대하여 표면의 세부 형태를 보여주는 시각모델과 사용자의 상호작용에 따른 햅틱 피드백을 전달하는 햅틱 모델, 그리고 이 두개의 모델을 연동시키는 동기화 모델을 통하여 유연체의 거동을 실시간, 사실적으로 제공할 수 있는 가변형 모델 시뮬레이션 프레임워크를 설계한다.

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전기 자동차용 경량화 서스펜션 모듈 개발 (Lightweight Suspension Module Development for Electric Vehicle)

  • 정윤식;신헌섭;임성수;최진환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권8호
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    • pp.1015-1019
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    • 2013
  • 현재 전기자동차의 높은 에너지 효율 및 승차감을 모두 만족시키기 위해 경량 서스펜션 개발에 많은 초점이 맞추어 지고 있다. 개발되고 있는 경량 서스펜션중 rubber tube로 만들어진 에어서스펜션이 에너지효율 및 승차감을 만족시킨다고 평가 받고 있다. 본 논문에서는 높은 전장비의 특징을 가지는 전기자동차용 에어서스펜션을 개발하였다. 또한 실제 에어서스펜션의 성능 향상 연구를 위해 유연 다물체 동역학 모델(MFBD) 방법을 이용하여 모델링하였고, 에어서스펜션에서 중요한 역할을 하는 rubber tube의 경우는 FE기법을 통해 모델링 하였다. 에어서스펜션의 각 모듈 특성을 고려하여 모듈별 물성실험을 진행 및 물성치를 추정하였다. MFBD모델의 신뢰성 확인을 위해 물성치를 적용시킨 시뮬레이션 결과와 실제 실험결과를 비교하였다.

튜브와 지지대 사이의 비선형 충격해설모델 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Tube-to-Support Nonlinear Impact Analysis Model)

  • 김일곤;박진무
    • 소음진동
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    • 제5권4호
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    • pp.515-524
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    • 1995
  • Tubes in heat exchanger of fuel rods in reactor core are supported at intemediate point by support p0lates or springs. Current practice is, in case of heat exchanger, to allow clearance between tube and support plate for design and manufacturing consideration. And in case of fuel rod the clearance in support point can be generated due to the support spring force relaxation. Flow-induced vibration of a tube can cause it to impact or rub against support plate or against adjacent tubes and can result in fretting-wear. The tube-to- support dynamic interaction is used to relate experimental wear data from single-span test rigs to real multi-span heat exchanger configurations. The dynamic interaction cna be measured during experimental wear tests. However, the dynamic interaction is difficult to measure in real heat exchangers and, therefore, analytical techniques are required to estimate this interaction. This paper describels the nonlinear impact model of DAGS(Dynamic Analysis of Gapped Structure) code which simulates the tube response to external sinusodial or step excitation and predicts tube motion and tube-to-support dynamic interaction. Three experimental measurements-two single span rods excited by sinusodial force and a two span rod impacted by a steel ball are compared from the simulation nonlinear model of DAGS code. The simulation results from DAGS code are in good agreement with measurements. Therefore, the developed model of DAGS code is good analytical tool for estimating tube-to-support dynamic interaction in real heat exchangers.

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대형 트럭 반능동형 캐빈 공기 현가시스템의 유공압 모델링 및 동특성 해석 (Hydropneumatic Modeling and Dynamic Characteristic Analysis of a Heavy Truck Semi-active Cabin Air Suspension System)

  • 이광헌;정헌술
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.57-65
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    • 2011
  • In this paper, a hydropneumatic modeling and dynamic analysis of a heavy truck semi-active cabin air suspension system is presented. Semi-active cabin air suspension system improves driver's ride comfort by controlling the damping characteristics in accordance with driving situation. So it can reduce vibration between truck frame and cabin. Semi-active cabin air suspension system is consist of air spring, leveling valve and CDC shock absorber, and full cabin system are mathematically modelled using AMESim software. Simulation results of components and full cabin system are compared with experimental data of components and test results of a cabin using 6 axis simulation table. It is found that the simulation results are in good agreements with test results, and the hydropneumatic model can be used well to predict dynamic characterics of heavy truck semi-active cabin air suspension system.

노인공동생활주택에 대한 지역별 견해 비교 - 서울 ${\cdot}$ 경기도, 부산, 광주, 대전 지역을 중심으로 - (Comparison of the Opinion about Senior Congregate Housing)

  • 홍형옥;지은영
    • 한국주거학회:학술대회논문집
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    • 한국주거학회 2003년도 정기총회 및 추계학술대회
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    • pp.127-131
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    • 2003
  • The purpose of this study was 1) to analyze the attitudes about Senior Congregate Housing(SCH) among 4 urban areas, 2) to propose the various model for SCH which should be provided to satisfy the demand. Same opinions among 4 urban areas were ; 1) Whom were willing to move into SCH for later life, most of them were in early 50s. Most of the respondents desired to be serviced community alarm system preferred one-room style, size of 11 ${\sim}$ 15 Pyung, and preferred living at suburban area The multi-family type was preferred when not being healthy and be singled, but if healthy, preferred the type of single detached house. And they preferred the home ownership, highly valued of heating control system, health care and leisure programs. But different opinions among 4 urban areas were ; 2) Willingness live in SCH for later life had little difference in level of income, education, property. Especially, residents of Seoul Metropolitan area and Busan did not want to open their own common facilities to the public.

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Investigation of jack-up leg extension for deep water operations

  • Welaya, Yousri M.A.;Elhewy, Ahmed;Hegazy, Mohamed
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.288-300
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    • 2015
  • Since the first jack-up was built, jackups have become the most popular type of mobile offshore drilling unit (MODU) for offshore exploration and development purposes in shallow water. The most pivotal component of the jack-up unit is the leg, which can directly affect the global performance of the unit. In this paper, an investigation into extending the length of the jack up leg is carried out in order to study the enhancement of the rig capability to drill in deeper water approaching the range of the Semisubmersible Drilling Unit (SSDU) (300-1000ft). A study of the performance of a deep-water jack-up unit is performed with different leg lengths. Typical leg scantling dimensions and identical external loads are assigned, and then a detailed Finite Element Analysis (FEA) model is created in order to simulate the jack-up leg unit's structural behavior. A Multi-point Constraint (MPC) element together with the spring element is used to deal with the boundary conditions. Finally, a comparative analysis for five leg lengths is carried out to illustrate their performance, including the ultimate static strength, and weight.

The effect of local topography on the seismic response of a coupled train-bridge system

  • Qiao, Hong;Du, Xianting;Xia, He;De Roeck, Guido;Lombaert, Geert;Long, Peiheng
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제69권2호
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    • pp.177-191
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    • 2019
  • The local topography has a significant effect on the characteristics of seismic ground motion. This paper investigates the influence of topographic effects on the seismic response of a train-bridge system. A 3-D finite element model with local absorbing boundary conditions is established for the local site. The time histories of seismic ground motion are converted into equivalent loads on the artificial boundary, to obtain the seismic input at the bridge supports. The analysis of the train-bridge system subjected to multi-support seismic excitations is performed, by applying the displacement time histories of the seismic ground motion to the bridge supports. In a case study considering a bridge with a span of 466 m crossing a valley, the seismic response of the train-bridge system is analyzed. The results show that the local topography and the incident angle of seismic waves have a significant effect on the seismic response of the train-bridge system. Leaving these effects out of consideration may lead to unsafe analysis results.

반복하중을 받는 볼트 연결부에 대한 역학적인 고등해석 모델의 개발 (Development of Advanced Mechanical Analysis Models for the Bolted Connectors under Cyclic Loads)

  • 허종완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.101-113
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    • 2013
  • 반복적인 하중을 받는 볼트 연결부의 비선형적인 거동을 예측할 수 있는 역학적 고등해석 모델을 개발하는 데 주된 초점을 두어 본 연구를 수행하였다. 또한 대표적인 접합부 형태인 T-stub 접합부의 연결 컴포넌트에 대한 실제의 하중 재하 실험값을 활용한 해석으로 얻어진 거동에 대한 예측의 정확성 및 모형화의 타당성을 입증하였다. 연결부를 이루고 있는 구성요소들의 거동은 볼트의 인장변형, T-stub 플랜지의 휨변형, T-stub 몸체의 신장, 전단볼트의 지압 및 미끄러짐을 포함하며 접합부내에서 개별적인 힘-변위 메커니즘으로부터 정의된 다중 선형의 강성모델에 의하여 재현된다. 이러한 구성요소들은 그들의 거동특성을 지닌 비선형 스프링으로 모형화되어 역학적 해석 모델에 설치되어 연결부 전체의 거동을 수치해석적인 방법으로 예측하도록 한다. 해석 모델에 의한 예측값은 강성, 강도 및 변형 측면에서 실험값과 비교하여 정확성을 평가하였으며 이를 근거로 본 연구에서 제안된 역학적 해석 모델이 볼트 연결부의 거동과 성능을 만족하며 예측 가능하다는 결론을 내렸다.