Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.35
no.4
/
pp.316-322
/
2007
The EHA(Electro-hydrostatic Actuator) reveals completely different characteristics from the conventional valve-controlled Electro-hydraulic actuators. In this paper, its mathematical model including nonlinear elements was derived to be verified by experiments. Based on this, a simulation program was developed for the EHAs consisting of an electric motor driven hydraulic pump, pipe lines and a cylinder. The influence of important design parameters such as peak motor torque and rotational inertia moment of the hydraulic pump on control performance was investigated, where the test condition was intentionally selected so that the motor torque was saturated during the transient phase. As a result, design requirements for improving the control accuracy under full speed operation conditions of the EHAs were investigated.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.18
no.3
/
pp.414-424
/
2017
This paper introduces an experimental device which can measure accurate aerodynamic forces without support interference in wide experimental region for wind tunnel test of micro aerial vehicles (MAVs). A stereo pattern recognition (SPR) method was introduced to a magnetic suspension and balance system (MSBS), which can eliminate support interference by levitating the experimental model, to establish wider experimental region; thereby MSBS-SPR integrated system was developed. The SPR method is non-contact, highly accurate three-dimensional position measurement method providing wide measurement range. To evaluate the system performance, a series of performance evaluations including SPR system measurement accuracy and 6 degrees of freedom (DOFs) position/attitude control of the MAV model were conducted. This newly developed system could control the MAV model rapidly and accurately within almost 60mm for translational DOFs and 40deg for rotational DOFs inside of $300{\times}300mm$ test section. In addition, a static wind tunnel test was conducted to verify the aerodynamic force measurement capability. It turned out that this system could accurately measure the aerodynamic forces in low Reynolds number, even for the weak forces which were hard to measure using typical balance system, without making any mechanical contact with the MAV model.
Weak form integral equations are developed to investigate the flapwise bending vibration of the rotating beams. Rayleigh and Eringen nonlocal elasticity theories are used to investigate the rotatory inertia and Size-dependency effects on the flapwise bending vibration of the rotating cantilever beams, respectively. Through repetitive integrations, the governing partial differential equations are converted into weak form integral equations. The novelty of the presented approach is the approximation of the mode shape function by a power series which converts the equations into solvable one. Substitution of the power series into weak form integral equations results in a system of linear algebraic equations. The natural frequencies are determined by calculation of the non-trivial solution for resulting system of equations. Accuracy of the proposed method is verified through several numerical examples, in which the influence of the geometry properties, rotatory inertia, rotational speed, taper ratio and size-dependency are investigated on the natural frequencies of the rotating beam. Application of the weak form integral equations has made the solution simpler and shorter in the mathematical process. Presented relations can be used to obtain a close-form solution for quick calculation of the first five natural frequencies of the beams with flapwise vibration and non-local effects. The analysis results are compared with those obtained from other available published references.
The Carrera Unified Formulation (CUF) is here extended to perform free-vibrational analyses of rotating structures. CUF is a hierarchical formulation, which enables one to obtain refined structural theories by writing the unknown displacement variables using generic functions of the cross-section coordinates (x, z). In this work, Taylor-like expansions are used. The increase of the theory order leads to three-dimensional solutions while, the classical beam models can be obtained as particular cases of the linear theory. The Finite Element technique is used to solve the weak form of the three-dimensional differential equations of motion in terms of "fundamental nuclei", whose forms do not depend on the adopted approximation. Including both gyroscopic and stiffening contributions, structures rotating about either transversal or longitudinal axis can be considered. In particular, the dynamic characteristics of thin-walled cylinders and composite blades are investigated to predict the frequency variations with the rotational speed. The results reveal that the present one-dimensional approach combines a significant accuracy with a very low computational cost compared with 2D and 3D solutions. The advantages are especially evident when deformable and composite structures are analyzed.
As mechanical facilities are interacting with each other, the failure of some equipment can affect the entire system, so it is necessary to quickly detect and diagnose the abnormality of mechanical equipment. This study proposes a deep learning model that can effectively diagnose abnormalities in rotating machinery and equipment. CNN is widely used for feature extraction and LSTMs are known to be effective in learning sequential information. In LSTM, the number of parameters and learning time increase as the length of input data increases. In this study, we propose a method of segmenting an input segment signal into shorter-length sub-segment signals, sequentially inputting them to CNN through a time-distributed method for extracting features, and inputting them into LSTM. A failure diagnosis test was performed using the vibration data collected from the motor for ventilation equipment installed at the urban railway station. The experiment showed an accuracy of 99.784% in fault diagnosis. It shows that the proposed method is effective in the fault diagnosis of rotating machinery and equipment.
Rezaiee-Pajand, Mohammad;Masoodi, Amir R.;Alepaighambar, Ali
Steel and Composite Structures
/
v.39
no.5
/
pp.599-614
/
2021
This study deals with the Lateral-Torsional Buckling (LTB) of a mono-symmetric tapered I-beam, in which the cross-section is varying longitudinally. To obtain the buckling moment, two concentrated bending moments should be applied at the two ends of the structure. This structure is made of Functionally Graded Material (FGM). The Young's and shear modules change linearly along the longitudinal direction of the beam. It is considered that this tapered beam is laterally restrained continuously, by using torsional springs. Furthermore, two rotational bending springs are employed at the two structural ends. To achieve the buckling moment, Ritz solution method is utilized. The response of critical buckling moment of the beam is obtained by minimizing the total potential energy relation. The lateral and torsional displacement fields of the beam are interpolated by harmonic functions. These functions satisfy the boundary conditions. Two different support conditions are considered in this study. The obtained formulation is validated by solving benchmark problems. Moreover, some numerical studies are implemented to show the accuracy, efficiency and high performance of the proposed formulation.
The component-based method is widely used to analyze the initial stiffness of joint in steel structures. In this study, an analytical component model for determining the column face stiffness of square or rectangular hollow section (SHS/RHS) subjected to tension was established, focusing on endplate connections. Equations for calculating the stiffness of the SHS/RHS column face in bending were derived through regression analysis using numerical results obtained from a finite element model database. Because the presence of bolt holes decreased the bending stiffness of the column face, this effect was calculated using a novel plate-spring-based model through numerical analysis. The developed component model was first applied to predict the bending stiffness of the SHS column face determined through tests. Furthermore, this model was incorporated into the component-based method with other effective components, e.g., bolts under tension, to determine the tensile stiffness of the T-stub connections, which connects the SHS column, and the initial rotational stiffness of the joints. A comparison between the model predictions, test data, and numerical results confirms that the proposed model shows satisfactory accuracy in evaluating the bending stiffness of SHS column faces.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
v.17
no.2
/
pp.353-368
/
2023
The four wing unmanned aerial vehicle owns the characteristics of small size, light weight, convenient operation and well stability. But it is easily disturbed by external environmental factors during flight with these disadvantages of short endurance and poor attitude solving ability. For solving these problems, a microprocessor based on STM32 chip is designed and the overall development is completed by the resources such as built-in timer and multi-function mode general-purpose input/output provided by the master micro controller unit, together with radio receiver, attitude meter, barometer, electronic speed control and other devices. The unmanned aerial vehicle can be remotely controlled and send radio waves to its corresponding receiver, control the analog level change of its corresponding channel pins. The master control chip can analyze and process the data to send multiple sets pulse signals of pulse width modulation to each electronic speed control. Then the electronic speed control will transform different pulse signals into different sizes of current value to drive the motor located in each direction of the frame to generate different rotational speed and generate lift force. To control the body of the unmanned aerial vehicle, so as to achieve the operator's requirements for attitude control, the PID controller based on Kalman filter is used to achieve quick response time and control accuracy. Test results show that the design is feasible.
The pointwise equilibrium polynomial (PEP) element considering local second-order effect has been widely used in direct analysis of many practical engineering structures. However, it was derived according to Euler-Bernoulli beam theory and therefore it cannot consider shear deformation, which may lead to inaccurate prediction for deep beams. In this paper, a novel beam-column element based on Timoshenko beam theory is proposed to overcome the drawback of PEP element. A fifth-order polynomial is adopted for the lateral deflection of the proposed element, while a quadric shear strain field based on equilibrium equation is assumed for transverse shear deformation. Further, an additional quadric function is adopted in this new element to account for member initial geometrical imperfection. In conjunction with a reliable and effective three-dimensional (3D) co-rotational technique, the proposed element can consider both member initial imperfection and transverse shear deformation for second-order direct analysis of frame structures. Some benchmark problems are provided to demonstrate the accuracy and high performance of the proposed element. The significant adverse influence on structural behaviors due to shear deformation and initial imperfection is also discussed.
Jung, Jae Hong;Cho, Kwang Hwan;Moon, Seong Kwon;Bae, Sun Hyun;Min, Chul Kee;Kim, Eun Seog;Yeo, Seung-Gu;Choi, Jin Ho;Jung, Joo-Yong;Choe, Bo Young;Suh, Tae Suk
Progress in Medical Physics
/
v.26
no.1
/
pp.6-11
/
2015
The purpose of this study was to analyze the rotational errors of roll, pitch, and yaw in the whole breast cancer treated by the three-dimensional radiation therapy (3D-CRT) using TomoDirect (TD). Twenty-patient previously treated with TD 3D-CRT was selected. We performed a retrospective clinical analysis based on 80 images of megavoltage computed tomography (MVCT) including the systematic and random variation with patient setup errors and treatment setup margin (mm). In addition, a rotational error (degree) for each patient was analyzed using the automatic image registration. The treatment margin of X, Y, and Z directions were 4.2 mm, 6.2 mm, and 6.4 mm, respectively. The mean value of the rotational error for roll, pitch, and yaw were $0.3^{\circ}$, $0.5^{\circ}$, $0.1^{\circ}$, and all of systematic and random error was within $1.0^{\circ}$. The errors of patient positioning with the Y and Z directions have generally been mainly higher than the X direction. The percentage in treatment fractions in less than $2^{\circ}$ at roll, pitch, and yaw are 95.1%, 98.8%, and 97.5%, respectively. However, the edge of upper and lower (i.e., bottom) based on the center of therapy region (point) will quite a possibility that it is expected to twist even longer as the length of treatment region. The patient-specific characters should be considered for the accuracy and reproducibility of treatment and it is necessary to confirm periodically the rotational errors, including patient repositioning and repeating MVCT scan.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.