• 제목/요약/키워드: quaternion finite rotation

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회전운동의 매개화를 이용한 로터 시스템 해석 (Analysis of Rotor Systems by Using Rotation Parametrizations)

  • 윤성호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.130-137
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    • 2009
  • This paper deals with the comparisons of methodologies to express finite rotations accounting for analysis of the rotor system. Researches have been made to predict a behavior of its rotational motion by introducing Euler angles which turned out to be lack in consistency and exactness of the analysis. To overcome this deficiency a new methodology is applied by using both spherical coordinate and quaternion in the rotor rotation and shows its superiority over choices of the Euler angle in terms of kinetic energy and rotation velocity. It is found through numerical examples that quaternion is a more useful and valid tool to derive the ideal numerical model of the rotor system.

로터 시스템 회전운동의 정식화 및 해석 (Inelastic Transient Dynamic Analysis of Two- and Three-dimensional Stress Problems by Particular Integral Boundary Element Method)

  • 윤성호;임리민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.475-482
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    • 2008
  • 본 논문은 로터 시스템의 디스크 회전운동을 표현하는데 있어 운동방정식을 통합하는 과정에서 기존 연구자들이 채택한 오일러 각 사용법이 일관성이 없음을 지적하였다. 기존 연구자들은 오일러 각 순서가 달라서 속도와 운동에너지도 달리 산정하였음은 물론, 운동방정식은 오직 선형 시스템만 취급해 왔다 이러한 오일러 각 사용법의 단점을 극복하기 위하여 회전운동을 더욱 단순하게 매개화할 수 있는 4원법(quaternion)과 구 좌표계를 적용하여 비선형 시스템을 도출하였다. 이를 바탕으로 수치해석을 통하여 기존 방법과 비교하여 제안한 방법의 신뢰성과 우수성을 보였다.

유한요소와 4원법을 이용한 비선형 유연체동역학의 해석기법 (The Dynamics Analysis for Nonlinear Flexible Mechanisms using Finite Elements and Algebraic Quaternions)

  • 이동현;윤성호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.9-16
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    • 2004
  • This paper deals with the development of computational schemes for the dynamic analysis of flexible and nonlinear multibody systems. Different from the existing method, this paper introduces the quaternion algebra to develop the equation of the conservation of energy. Simultaneously, Rodrigues parameters are used to express the finite rotation for the proposed scheme. The proposed energy scheme is derived such that it provides unconditionally stable conditions for the nonlinear problems. Several examples of dynamic systems are presented which illustrate the efficiency and accuracy of the developed energy schemes.

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4원법과 유한요소를 이용한 유연체 동역학의 해석기법 (Dynamics Analysis for Flexible Systems using Finite Elements and Algebraic Quaternions)

  • 이동현;윤성호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.141-149
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유연체 동역학해석을 위하여 유한회전을 표현하는데 있어, 4원법의 대수학적인 표현을 도입하여 운동방정식이 에너지보존 조건을 만족하도록 이산화된 에너지 평형식으로 정식화되었다. 여기서 사용된 유한회전의 4원법은 로드리게스 매개변수를 이용하도록 하였으며, 구속력에 대한 일이 제거되도록 하였다. 수치해석의 예를 통하여 제안된 방법이 사다리꼴 방법과 비교할 때 비선형 문제에서도 무조건적으로 안정조건을 보장함을 검증하였으며, 향후 유연한 관절로 연결된 3차원 유연다물체에 대한 동역학 해석을 확장할 수 있는 토대를 마련하였다.