• Title/Summary/Keyword: 강체 메커니즘

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Topology Design of Rigid-String Mechanism Using Constraint Force Design Method (구속조건 힘 설계기법을 이용한 강체와 스트링의 위상 최적설계)

  • Heo, Jae-Chung;Yoon, Gil-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.7
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    • pp.745-750
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    • 2012
  • This study extends the constraint force design method allowing topology optimization for planar rigid-link and string mechanisms. To our best knowledge, by applying conventional machine and mechanism design theories, it is likely that it is possible to find out optimal locations of joints and lengths of rigid-links but somewhat difficult to find out optimal topology of rigid-links. To achieve optimal topology of rigid links, there is our previous contribution so called the new constraint force design method with the binary design variables determining the existence of the auxiliary forces imposing apparent lengths among unit masses. By adding new binary design variables, this research extends the constraint force design method to find out optimal mechanism consisting of stringy links as well as rigid links that seems impossible in the conventional machine and mechanism design theories.

Analysis and Design of 3-DOF Parallel Mechanism Based on Kinematic Couplings (기구학적 커플링으로 구성된 3자유도 병렬 메커니즘 해석 및 설계)

  • Wang, Wei-Jun;Han, Chang-Soo
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.21 no.3
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    • pp.479-486
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    • 2012
  • This paper presents a high-speed automatic micro-alignment system that is a part of an inspection machine for small-sized molded lenses of mobile phones, palm-top computers, and so on. This work was motivated by the shortcomings of existing highest-grade commercial machine. A simple tip/tilt/Z parallel mechanism is designed based on kinematic couplings, which is a 3-degree-of-freedom (3-DOF) moderate-cost alignment stage. It is used to automatically adjust the posture of each lens on the tray, which is impossible by the conventional instrument. Amplified piezoelectric actuators are used to ensure the accuracy and dynamic response. Forward kinematic analysis and simulation show that the parasitic motion is small enough compared to the actuator stroke. From the workspace analysis of the moving platform, it is clear that the output motion range satisfies the design requirements.

Redistribution of Negative Moments in Beams Subjected to Seismic Load (지진하중에 대한 보 부모멘트의 재분배)

  • Eom, Tae-Sung;Park, Hong-Gun;Kim, Jae-Yo
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.145-146
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    • 2010
  • A moment redistribution method was developed for earthquake design of reinforced concrete moment-resisting frames. For a frame designed with strong column-weak beam, the moment redistribution mechanism was investigated. Based on the result, the relationship between redistributed moment and plastic rotation in plastic hinges was established. By using the relationship, we developed a method for the evaluation of plastic rotations during the moment redistribution, addressing the effects of various design parameters including member stiffness, load condition, and plastic mechanism of structure.

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Multibody Dynamics Simulation and Experimental Study on the Tagline Control of a Cargo Suspended by a Floating Crane (해상크레인으로 인양하는 중량물의 Tagline 제어를 위한 다물체계 동역학 시뮬레이션 및 실험)

  • Ku, Nam-Kug;Lee, Kyu-Yuel;Kwon, Jung-Han;Cha, Ju-Hwan;Ham, Seung-Ho;Ha, Sol;Park, Kwang-Phil
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.19 no.1
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    • pp.13-22
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    • 2010
  • This paper describes tagline PD control for reduction of motion for the heavy cargo(load) suspended by a floating crane. The equations of motion are set up considering the 6-degree-of-freedom floating crane and the 6-degree-of-freedom load based on multi-body system dynamics. The tagline mechanism is applied to floating crane to control motion of the heavy cargo(load). The winch, mounted on the deck of floating crane, is used to control the tension of tagline. To generate control force, PD control algorithm is applied. Numerical simulation and experiment is executed to verify the tagline control mechanism. The numerical simulation and experiment shows that the tagline control mechanism reduces the motion of the load suspended by a floating crane.

Study on numerical analysis of driftwood generation and behavior by tsunami flow (쓰나미에 의한 유목의 발생과 거동의 수치해석적 연구)

  • Kang, Tae Un;Jang, Chang-Lae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.66-66
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    • 2021
  • 2011년에 일본 도호쿠 지방 태평양 해역에서 규모 9.0의 지진이 발생하여 거대한 쓰나미가 일본 본토 해안을 침수시켰다. 이로 인해, 정확한 피해규모가 파악되기 어려울 정도로 막대한 인명과 재산피해를 입게 되었다. 센다이지역의 경우 쓰나미로 인해 해안에 위치한 약 3.8 평방킬로미터의 방풍림이 모두 전복되었고 일부는 유목이 되어 쓰나미와 함께 내륙으로 흘러들어가 곳곳에 퇴적되어 농지를 훼손하고 가옥에 피해를 주었다. 따라서, 본 연구는 유목의 발생과 흐름에 따른 거동을 수치적으로 분석하여, 폭우나 쓰나미와 같은 거대흐름과 산지와 방풍림 등에서 발생하는 유목의 발생과 거동과정을 예측하고, 흐름과 유목 거동에 따른 피해지역을 선별할 수 있는 방법을 구축하기 위한 초기단계로서, 이를 위해 유목의 발생과정의 역학적 모델링을 수치모듈에 적용하였고 이를 활용하여 수치모의를 수행하였다. 흐름분석을 위해 쓰인 모형은 홍수범람 모형인 Nays2D Flood 이며 천수방정식을 기본으로 한다. 쓰나미의 흐름은 해안가의 방풍림지역을 상류단 경계조건으로 하여 발생 당시 관측된 수심변화를 본 모형의 상류단 경계조건으로 입력하였다. 상류단 경계조건에서 쓰나미의 유속은 수심에 따른 파속으로 계산하였다. 본 연구에서는 또한 유목의 발생과 흐름거동을 기존에 개발된 입자법 기반의 유목동역학모형을 활용하여 수치적으로 모델링 하였다. 유목은 유연성이 없는 원주형 강체로 가정하였고 초기설정으로는, 방풍림지역에 30만개의 유목이 하상의 수직방향으로 배치되어있는 것으로 가정하였다. 여기서, 본 연구에서는 쓰나미가 발생하면 흐름에 따른 항력으로 인해 수직방향으로 배치된 유목이 부러지며, 흐름과 함께 흘러가는 현상을 모델링하였다. 본 연구는 폭우나 쓰나미와 같은 거대흐름으로 인해 발생할 수 있는 유송잡물과 유목의 거동을 예측분석하는 기초연구자료로 활용될 수 있으며, 더 나아가 유목의 발생과정까지 수치적으로 재현하는 모델링을 수행하였기 추후에, 산지와 하천에서 발생할 수 있는 유송잡물의 발생과 연행 과정을 보다 세부적으로 예측할 수 있는 기초방법론으로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.

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