• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.99-104
• /
• 2009

This article describes the analysis of stable grasping for multi-fingered robot. An analysis method of stable grasping, which is based on the three-dimensional acceleration convex polytope, is proposed. This method is derived from combining dynamic equations governing object motion and robot motion, force relationship and acceleration relationship between robot fingers and object's gravity center through contact condition, and constraint equations for satisfying no-slip conditions at every contact points. After mapping no-slip condition to torque space, we derived intersected region of given torque bounds and the mapped region in torque space so that the intersected region in torque space guarantees no excessive torque as well as no-slip at the contact points. The intersected region in torque space is mapped to an acceleration convex polytope corresponding to the maximum acceleration boundaries which can be exerted by the robot fingers under the given individual bounds of each joints torque and without causing slip at the contacts. As will be shown through the analysis and examples, the stable grasping depends on the joint driving torque limits, the posture and the mass of robot fingers, the configuration and the mass of an object, the grasp position, the friction coefficients between the object surface and finger end-effectors.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.40-46
• /
• 2012

Recently micro shock tube is extensively being used in many diverse fields of engineering applications but the detailed flow physics involved in it is hardly known due to high Knudsen number and strong compressibility effects. Unlike the macro shock tube, the surface area to volume ratio for a micro shock tube is very large. This unique effect brings many complexities into the flow physics that makes the micro shock tube different compared with the macro shock tube. In micro shock tube, the inter- molecular forces of working gas can play an important role in specifying the flow characteristics of the unsteady shock wave flow which is essentially generated in all kinds of shock tubes. In the present study, a CFD method was used to predict and visualize the unsteady shock wave flows using the unsteady compressible Navier-Stokes equations, furnished with the no-slip and slip wall boundary conditions. Maxwell's slip equations were used to mathematically model the shock movement at high Knudsen number. The present CFD results show that the propagation speed of the shock wave is directly proportional to the initial pressure and diameter of micro shock tube.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권1호
• /
• pp.6-12
• /
• 2015

This paper investigates the stick-slip characteristic of magnetorheological elastomer (MRE) between an aluminum plate and the surface of the MRE. MRE is a smart material and it can change its mechanical behavior with the interior iron particles under the influence of an applied magnetic field. Stick-slip is a movement of two surfaces relative to each other that proceeds as a series of jerks caused by alternate sticking from friction and sliding when the friction is overcome by an applied force. This special tribology phenomenon can lead to unnecessary wear, vibration, noise, and reduced service life of work piece. The stick-slip phenomenon is avoided as far as possible in the field of mechanical engineering. As this phenomenon is a function of material property, applied load, and velocity, it can be controlled using the characteristics of MRE. MRE as a soft smart material, whose mechanical properties such as modulus and stiffness can be changed via the strength of an external magnetic field, has been widely studied as a prospective replacement for general rubber in the mechanical domain. In this study, friction force is measured under different loads, speed, and magnetic field strength. From the test results, it is confirmed that the stick-slip phenomenon can be minimized under optimum conditions and can be applied in various mechanical components.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.11-18
• /
• 2007

철도 연변 사면의 활동은 열차 노선의 사용성과 안전성에 상당한 영향을 미치고 있다. 따라서 사면안정 문제는 철도 노선 운용에 있어 큰 관심사항이다. 본 연구에서는 철도연변 사면의 활동이 발생하는 조건에서의 강우정보를 분석하였으며 침투해석과 한계평형해석을 통하여 강우를 고려한 사면의 안정성 분석 기법을 제시하고자 한다. 강우량 분석결과 사면활동이 발생하기까지 누적강우량은 150~500mm 사이에 분포하고 있었고 강우지속시간은 3~24시간으로 나타났다. 분석된 강우량을 바탕으로 무한사면 조건에서의 침투해석과 강체거동 분석을 수행하고 무한사면의 심도는 2m를 가정하였으며 다중의 파괴면은 2m 심도로부터 16.7cm 간격으로 모델링이 되었다. 한계파괴심도인 2m는 안전율이 수렴하는 심도이다. 해석결과 기존의 사면안정성 평가 기준에서 고려하고 있는 우기시 해석조건의 결과보다 현실적인 안전율을 보였다. 또한 누적강우량, 강우지속시간, 안전율을 축으로 하는 3차원 공간상에 안전율 변화 추이를 도시한 결과 강우를 고려한 사면의 안전성 분석 시 일반적으로 고려하는 강우강도 뿐만 아니라 누적강우량(강우지속시간) 또한 고려되어야 할 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권3A호
• /
• pp.513-521
• /
• 2006

최근에는 고장력볼트 마찰이음의 다양화에 대해서 실무적 관점에서부터 각종 실험적 연구가 실시되고 있지만, 이러한 연구 결과가 시방기준의 개정에 반영된 것은 거의 없는 실정이다. 특히 강교량에 있어서는 최근 합리화의 추진이 강하게 대두되고 있으며, 이에 따라 강교의 설계 및 시공상 가장 중요한 부분의 하나인 고장력볼트 이음부의 합리화의 필요성이 커지고 있다. 따라서 본 연구는 고장력볼트 이음부의 설계 및 시공의 합리화를 위한 방향을 제시하고, 설계기준으로의 반영을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 고장력볼트 이음부에 관한 국내외의 설계기준을 비교, 검토하여 설계에서 가장 중요한 인자인 미끄러짐 계수, 그리고 볼트 구멍의 크기에 대한 규정을 분석하였다. 한편 과대공 및 축력감소의 영향을 평가하기 위하여 고장력볼트 연결부에 대한 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 거동을 평가하였다. 또한 최근에 수행된 고장력볼트 마찰이음에 관한 연구결과를 토대로 접촉면의 상태에 따른 미끄러짐 계수의 차이, 과대공의 영향, 채움판의 적용, 모재 틈새간격의 영향, 방청볼트의 사용성 등을 평가하였다. 이로부터 미끄러짐 계수의 경우 국내의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 일률적으로 적용되고 있는데 비하여 외국의 시방기준에서는 접촉면의 처리상태에 따라 세분화하여 규정하고 있다. 따라서 국내의 시방기준에도 접촉면의 처리상태에 따라 미끄러짐 계수를 세분하여 규정하여 설계의 합리화를 추진할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한 외국의 시방기준에서 적용하는 정도의 과대공을 설계에 반영하면 시공의 효율성을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2004

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
• /
• pp.233.2-233.2
• /
• 2005

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.165-175
• /
• 1997

본 연구에서는 재하높이와 근입비를 달리하는 근입식 강판셀의 모형실험을 실시하여 셀 구조물의 변형특성에 미치는 재하높이와 근입비의 영향을 정성적으로 검토하였다. 또한, 채움재로 알루미늄 봉을 이용한 2차원 모형실험을 수행하여 채움재의 전단거동에 미치는 재하높이의 영향을 검토하고, Hansen의 토압이론에 근거하여 실험치와 이론치를 비교·검토하였다. 그 결과, 재하높이와 근입비에 따라 셀의 항복모벤트가 달라진다는 사실을 확인할 수 있었으며, 활동면은 재하높이가 낮아짐에 따라 셀 내부의 보다 낮은 곳에 위치함을 알 수 있었다. 그리고 Hansen의 토압이론에 의하여 이론적인 고찰을 수행한 결과, 실험치와 이론치는 비교적 잘 일치하였으며, 재하높이에 따른 활동면의 위치변화에 대해서는 동일한 결과를 얻었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권3C호
• /
• pp.113-120
• /
• 2012

진주 잔류토 사면의 실제 붕괴사례에 대한 해석을 수행하였다. 강우시 침투로 인하여 불포화층에서 유효응력과 전단 강도가 감소하여 안전율이 저하된다. 본 연구에서는 함수특성곡선을 이용하여 흡수응력에 기반한 유효응력을 산정하였다. 대상 현장에서 채취한 시료로부터 함수특성곡선, 투수계수, 전단강도와 관련한 불포화 물성들을 획득하였다. 실제 강우에 대한 불포화층의 침투해석을 수행하고 사면 지층의 간극수압 분포를 구할 수 있었다. 유한요소 응력장에서 탄성 해석으로 지층내 전응력을 계산하고 활동면에 작용하는 전단응력의 분포를 계산하였다. 활동면에 작용하는 흡수응력 및 유효응력을 산정하여 전단강도를 평가할 수 있었다. 이로부터 강우에 따른 안전율을 계산하였으며, 실제 강우에 의하여 사면이 활동이 일어나는 것을 모의할 수 있었다. 또한 활동면에서 흡수응력이 증가하고 유효응력이 감소하는 동시에 전단강도가 감소하는 것을 추적할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권5A호
• /
• pp.691-697
• /
• 2008

강구조물의 현장연결 방식으로 널리 사용되고 있는 고장력볼트 마찰이음은 연결부의 부식 방지를 위해 도장을 실시하는 것이 일반적으로 허용되고 있다. 고장력볼트 이음부의 마찰면에 도장을 실시하는 경우에는 도장의 정도가 이음부의 미끄러짐 내력에 미치는 영향이 문제로 된다. 본 연구는 마찰면에 새로운 도장형식인 세라믹계 도장사양을 적용한 경우의 고장력볼트 마찰이음부의 미끄러짐 거동을 파악하기 위한 목적으로 실시하였다. 실험은 소정의 세라믹 도장사양을 적용한 고장력볼트 마찰이음 시험편을 대상으로 미끄러짐 시험을 실시하여 미끄러짐 하중 및 미끄러짐 계수를 측정하였으며, 이로부터 세라믹계 도장사양을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성 및 사용성을 검토하였다. 그 결과 미끄러짐 발생시의 하중-변위 특성은 각 도료사별로 다소의 차이가 발생하였으나, 평균 미끄러짐 계수는 도로교표준시방서의 설계기준인 마찰계수 0.4를 초과하는 결과를 나타내고 있다. 그러나 세라믹계 도장을 실시한 고장력볼트 연결부의 안전성과 사용성을 확보하기 위해서는 상세 도장조건에 대한 기준의 제정 및 시방서의 개정이 필요할 것으로 판단된다.