• Journal of the KSME
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• v.31 no.7
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• pp.616-625
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• 1991

운동하는 임의 강체의 순간속도는 플뤼커의 축좌표에 의한 트위스트로 표현될 수 있고 마찬가 지로 직렬형 로봇의 손의 운동 또한 한 개의 트위스트로써 순간속도를 표현할 수 있었으며, Jacobian이 나선좌표로 구성되어 있음을 알았다. 한편, 강체에 작용하는 힘은 플뤼커의 방사좌 표에 의한 치로 표현될 수 있으며, 역관계에 있는 두 나선에 의하여 표현된 트위스트와 치가 로봇의 역학적 해석에 어떻게 이용되는 가를 예를 들어 설명하였다. 이처럼 나선이론은 다 자 유도를 갖는 로봇의 운동 및 역학적 해석에 이용될 수 있는 효과적인 수학적도구라 할 수 있다. 나선은 하나의 기하적 요소이며, 복잡한 강체의 운동을 표현함에 있어서 간편함을 제공한다. 이미 한 세기 전 쯤에 소개된 나선이론이 근래에 와서 이와 같이 로봇의 운동해석에 활용되고 있음은 이러한 때문이라 할 수 있겠다. 나선이론은 이 글에서 설명이 생략된 로봇의 동역학적 해석에도 활용되며, 또한 병렬형 구조를 갖는 로봇(parallel robots)의 해석 등에서도 찾아 볼 수 있다.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.1
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• pp.6-12
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• 1997

물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.7 no.1
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• pp.21-27
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• 2013

Manual wheelchair propulsion can lead to pain and injuries of users due to mechanical inefficiency of wheelchair propulsion motion. The kinetic analysis of the upper limbs during manual wheelchair propulsion needs to be studied. A two dimensional inverse dynamic model of upper limbs was developed to compute the joint torque during manual wheelchair propulsion. The model was composed of three segments corresponding to upper arm, lower arm and hand. These segments connected in series by revolute joints constitute open chain mechanism in sagittal plane. The inverse dynamic method is based on Newton-Euler formalism. The model was applied to data collected in experiments. Kinematic data of upper limbs during wheelchair propulsion were obtained from three dimensional trajectories of markers collected by a motion capture system. Kinetic data as external forces applied on the hand were obtained from a dynamometer. The joint rotation angles and joint torques were computed using the inverse dynamic model. The developed model is for upper limbs biomechanics and can easily be extended to three dimensional dynamic model.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1391-1398
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• 2011

Biomechanical analysis of arm motion during steering was performed using a motion analysis technique. Three-dimensional position data for each part of arm are fed into an interactive model combining a musculoskeletal arm model and the mechanical steering system to calculate joint angles and torques using inverse kinematic and dynamic analyses, respectively. The analysis shows that elbow pronation/supination, wrist flexion/extension, shoulder adduction/abduction, and shoulder flexion/extension have significant magnitudes. Sensitivity analysis of the arm joint motion with respect to seating posture and steering wheel configuration is carried out to investigate the qualitative influence of the seating posture and driver's seat configuration on the steering behavior.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.1
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• pp.10-17
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• 2007

Numerical results from the "figure-of-eight" motion of Phormia-Regina in Part 1 indicate that vortical structure and vortex dynamics do play a critical role in lift and thrust generation. The aerodynamic force generation of insects' wing could be governed by aerodynamic parameters such as Reynolds number; kinematic parameters such as frequency, amplitude, and component of the figure of eight motion; and morphological parameters such as wing shape and the number of wing. In the present work, the effects of Reynolds number, reduced frequency and motion component are investigated in detail to clarify aerodynamic characteristics of insect wing. Through numerical results and their physical interpretation, the mechanism of aerodynamic force generation is presented more clearly. Rotation turns out to be the most important component in thrust generation and subsequent counterclockwise rotational circulation is closely related with thrust generation.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.6
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• pp.556-562
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• 1988

기계나 구조물의 수명을 결정하는 마멸은 물체간의 접촉으로 인한 것이고 마멸을 줄이기 위해 윤활이 발달되어 왔다. 여러 형태의 마멸을 해석하기 위해서 접촉역학의 이해는 필수적이라 할 수 있다. 하중과 운동 조건에 의한 다양한 접촉문제를 일반적으로 다루기 위해 접촉면을 중심 으로 한 접근 방법을 소개하였으며, 접촉문제의 특이성을 보이기 위해 마찰접촉문제 해석을 위한 한기법을 간단히 기술하였다. 고속 볼 베어링의 특성 해석과 접촉형상 최적설계를 통하여 광 범위한 접촉 역학의 적용의 일부를 소개하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.11
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• pp.1085-1089
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• 2017

Juryeonggu is a cuboctahedral die that was used during the Silla period in ancient Korea. This cuboctahedral die consists of two different penal servitudes of 14 sides; however, its equal probability distribution enables it to be used as a die. In this paper, a precise cuboctahedral die, Juryeonggu, was manufactured, and its probability was measured through experiments. Next, the probability was verified through Multibody-dynamics (MBD) modeling and analysis, and the effect of the coefficient of friction on the probability distribution was studied.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.14 no.3
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• pp.50-56
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• 1997

본 논문은 다물체동역학에서의 민감도해석을 위하여 개발된 혼합법(Mixed method)을 보여준다. 이 방법은 해석적인 미분의 유도와 수치적인 미분의 장점을 함께 사용한다. 해석적인 유도는 기본적인 전체의 미분에서 사용 되며 여기서 나온 각 세부 미분항은 수치적인 미분방법에 의존한다. 이로인하여 세부미분항을 다물체의 운동방정식 에서 유도할 때 발생하는 어려움을 제거한다. 여기서 사용되는 운동 방정식은 Joint Coordinate 방정식을 사용하며, 이 방정식의 계산시간과 정확도에 의해 민감도해석에서도 정확도와 계산시간의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 예제로서 자동차 Suspension 시스템의 승차감을 최적화하기 위한 민감도 해석을 수행하였으며, 여기서 혼합법이 차등미분법과 상응한 결과를 보였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.573-581
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• 1999

액체 금속로(LMIR) 핵연료교환장치의 기본설계를 위해서는 여러 분야(예를 들면, 기구학, 동역 학, 재료역학 등)의 해석을 동시에 수행해야 한다. 그러나 이와 같은 해석들은 각각 별개로 연속적으로 수행되는 것이 아니라, 상호 유기적인 연관을 갖고 수행되어야 한다. 이와 같은 해석에 적합한 기법이 MDO 기법이다. 본 논문에서는 MDO기법에 의한 핵연료교환장치 구조해석의 한 단계로 핵연료교환장치의 기구 동역 학 해석을 수행하여 핵연료 교환장치 작동에 대한 기구운동학적 특성 및 동역학적 특성을 분석하였다. 분석결과 해석대상 핵연료교환장치는 예상한대로 원활하게 작동됨이 확인되었다. 아울러 이 분석 결과를 토대로 핵연료교환장치의 정적 휨 변형을 구하기 위한 재료역학해석에서 요구되는 정적구조를 결정하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.11
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• pp.761-767
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• 2019

In the present study, analyses of initial behavior of an air-launched projectile for varying initial conditions are performed by coupling computational fluid dynamics and 6 degrees of freedom calculations. Accuracy of the present numerical methods is validated by comparing the present result with the measured data. Launching safety analyses are carried out for various ejecting conditions by considering weight of the projectile and magnitude of front and rear ejector forces as the major parameters of initial behavior of the projectile. A response surface of the projectile launching safety is obtained in the range of the major parameters. In all the conditions of zero rear ejector force, unsafe launching behavior is observed. As the weight of the projectile decreases, the initial launching behavior becomes more unsafe.