• 제목/요약/키워드: 질점

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2차원 평면에서 이동장애물에 대한 항공기의 유도/회피기동 연구 (Aircraft Collision-Avoidance/Guidance Strategy in Dynamic Environments for Planar Flight)

  • 이인석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

교량 상부구조물의 모델링 방법에 따른 교각 고유진동수 변화분석 (Analysis of Natural Frequency Change of Pier According to Bridge Superstructure Modeling Methods)

  • 박병철;장성희;김영훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.187-190
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    • 2010
  • 기초세굴에 따른 교각에서의 1차 모드 고유진동수 변화를 이용하여 교량 세굴 건전성을 정량적으로 평가하기 위하여 공용중인 광탄1교의 T형 교각 1기에 대하여 충격진동실험을 수행하였으며, 교축직각방향의 1차 모드 고유진동수를 수치해석결과와 비교하였다. 교량 상부구조물의 모델링 방법에 따라 상부구조물을 전체 모델링한 방법과 교각만을 모델링하고 상부구조물의 영향범위를 가정하여 교량받침 위치에 질점질량으로 변환하여 적용한 방법으로 구분하여 수치해석을 수행하였다. 상부구조물을 전체 모델링한 경우와 집중하중 형태로 상부구조물을 모델링한 경우 모두 고유진동수는 충격진동실험결과와 큰 차이를 보였다. 충격진동실험을 통해 얻은 고유진동수는 교각의 국부적인 진동수로 사료되는 반면, 수치해석을 통해 구한 결과는 교량 상부와 하부의 Coupling 효과가 반영된 시스템 전체의 고유진동수이기 때문에 결과의 큰 편차가 생기는 것으로 판단된다. 따라서 충격진동실험에서 구한 고유치 양상을 올바로 구현하기 위한 모델링을 찾기 위해서는 새로운 접근 방법이 필요할 것으로 사료된다.

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삼중성계 FZ Ori의 측광학적 해와 광시간 모형

  • 김동빈;송미화;정민지;김천휘
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.144.2-144.2
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    • 2012
  • 접촉 식쌍성 FZ Ori를 CCD 측광 관측하여 BVRI 광도곡선을 얻고, 12개의 새로운 극심시각을 결정하였다. 먼저 우리가 구한 극심시각들을 포함한 총 218개의 극심시각 자료를 이용하여 FZ Ori의 공전주기 변화를 분석하였다. 그 결과 지난 80년 동안 FZ Ori의 공전주기가 영년 증가하면서 동시에 40~50년 주기로 변화하고 있음을 발견하였다. 우리는 주기적 변화가 제3천체에 의한 광시간 효과로 나타난다고 가정하고 몬테카를로 기법을 이용하여 $X^2_r$인 자 공간에서 최적의 광시간 해를 탐색하였다. 또 이 방법으로 구한 광시간 궤도요소를 궤도 수치적분 프로그램(MERCURY, S34BODY)에 적용하여 질점으로 이루어진 가상의 삼중성계에서 나타나는 광시간 효과를 천체역학적으로 구현하여 보았다. 한편 FZ Ori의 4색 광도곡선을 가장 최근에 개정된 2010 Wilson-Devinney 프로그램에 적용하여 측광학적 해를 구하였다. 기본 시스템 인자 외에 차가운 흑점과 뜨거운 흑점, 그리고 제3광도의 세 요인들을 조합하여 구한 14개의 해 중에서 주성과 반성의 표면에 각각 차가운 흑점과 뜨거운 흑점이 있으면서 제3광도가 검출된 해가 우리의 관측과 가장 잘 맞았다. 그러나 이렇게 구한 제3광도는 광시간 모형으로부터 예측되는 제3천체의 광도에 크게 못 미친다. 추후 분광 관측을 비롯한 다양한 방법을 동원한다면 FZ Ori에 대한 보다 완전한 모형을 얻을 수 있을 것이다.

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CMA-ES를 활용한 수정질점탄도모델의 탄도수정계수 설정기법 (Fitting Coefficient Setting Method for the Modified Point Mass Trajectory Model Using CMA-ES)

  • 안세일;이교복;강태형
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.95-104
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    • 2016
  • To make a firing table of artillery with trajectory simulation, a precise trajectory model which corresponds with real firing test is required. Recent 4-DOF modified point mass trajectory model is considered accurate as a theoretical model, but fitting coefficients are used in calculation to match with real firing test results. In this paper, modified point mass trajectory model is presented and method of setting ballistic coefficient is introduced by applying optimization algorithms. After comparing two different algorithms, Particle Swarm Optimization and Covariance Matrix Adaptation - Evolutionary Strategy, we found that using CMA-ES algorithm gives fine optimization result. This fitting coefficient setting method can be used to make trajectory simulation which is required for development of new projectiles in the future.

지진특성 및 가옥의 노후도를 고려한 역사지진의 지진규모 추정 (Estmation of Magnitude of Historical Earthquakes Considering Earthquake Characteristics and Aging of a House)

  • 서정문;최인길
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 지진규모, 진앙거리, 지반조건 및 가옥의 노후도를 고려하여 역사지진의 규모를 추정하였다. 진진규모 6-8, 진앙거리 5 km-350km, 단단한 지반 및 연약 지반 특성을 갖는 18개의 인공지진파를 작성하여 우리 나라 전통 초가삼간에 대한 비선형 동적해석을 수행하였다. 가옥의 경년에 따른 노후도는 목조 프레임의 수평내력에 관한 이력특성이 선형적으로 감소하는 것으로가정하였다. 초가삼간을 1질점계의 1자유도 모델로 모델링하였으며, 비선형 이력특성은 개량형 Double-Targe모델을 이용하였다. 해석결과 원거리 지진에 대해서는 지진규모, 지반조건 및 노후도에 상관없이 매우 적은 피해를 보였다. 중거리 지진의 경우 연약지반에서 규모 6.5 이상의 지진시 반파 이상의 피해가 발생하였다. 근거리 지진의 경우 지반조건 및 노후도에 상관없이 규모 6.5 이상에서 반파 이상의 피해를 나타내었다. 우리 나라 역사지진의 규모는 약 6.2로 추정된다. 우리 나라에 적합한 지반가속도-진도의 경험식을 제안하였다.

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비드 형상 최적화를 이용한 전방 측면 부재의 충돌 최적화 연구 (A Study on Crashworthiness Optimization of Front Side Members using Bead Shape Optimization)

  • 이준영;이정석;이용훈;배복수;김규학;임홍재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.331-337
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    • 2012
  • 본 논문은 위상최적화 기법을 이용하여 전방측면 부재를 최적화 한다. 전방측면 부재에 최적화를 진행하기 전에 사각단면 부재에 최적화를 진행한다. 목적함수는 1 차 좌굴 계수가 길이방향으로 최소화되도록 설정한다. 설계변수는 법선방향으로 질점의 이동이다. 사각단면부재의 반응표면법을 이용한 최적화 모델과 위상최적화 모델에 대해 충돌해석을 수행한다. 위상최적화 기법을 검증하기 위해 두 결과를 비교한다. 그 결과 위상최적화 기법을 충돌해석에 적용할 수 있다는 것을 확인하고 실제차량의 전방측면부재에 적용한다. 결과적으로 전방측면 부재는 최적화되고 내충격성이 향상한다.

사업용 버스 차량 충돌사고 해석 (Analysis of Commercial Bus Vehicle Collision Accidents)

  • 한인환
    • 대한교통학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.63-72
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    • 2014
  • 본 논문에서는 승용차와는 다른 버스 차량의 사고 관련 특징 및 버스가 개입된 교통사고의 특성과 유형들을 조사 분석하였다. 그런데, 충돌사고에 버스와 같은 대형 차량이 포함되어 있을 때에는 노면으로부터 버스 타이어를 통해 전달되는 외부 충격량을 무시할 수 없으므로 기존의 강체 충돌 모델을 그대로 적용할 수가 없게 된다. 따라서, 이에 대한 해결 방안으로서 타이어 충격량을 직접 고려하거나 혹은 버스 차량을 마치 이동 장벽처럼 고려하는 해석 모델을 작성하였다. 또한, 실제 사고에서 차량의 충돌 접촉점의 위치나 회전 운동과 관련한 계수들을 추정할 수 없는 경우가 많으므로 질점 충돌모델의 활용방안도 함께 모색하였다. 본 논문에서 제시하는 해석 모델을 실제 사고사례에 적용하여 기존의 타이어의 충격량을 고려하지 않는 해석 결과와 비교하여 버스 차량의 속도 등을 실제와 유사하게 구할 수 있음을 보여주었다.

열차 증속에 따른 콘크리트 궤도 노반의 동적 응력 변화 (Dynamic Change of Stresses in Subsoil under Concrete Slab Track Subjected to Increasing Train Speeds)

  • 이태희;최찬용;;정영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권10호
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    • pp.57-66
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    • 2013
  • 보다 빠른 교통 수단에 대한 사회적 관심이 현재 운영 중인 KTX의 운행속도인 350km/h을 넘어서는 고속 열차의 운행을 요구하고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 궤도 구조물에서 열차 속도 변화에 따른 노반 변위의 변화양상을 추적하고 비선형적인 노반 응력 변화를 살펴보기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 궤도-차량 상호작용을 간단한 형태로 고려하기 위해 이동 하중의 질점 시스템을 개발하였다. 열차 하중의 이동 속도를 100km/h에서 700km/h까지 변화시켜 결과를 얻었다. 열차 속도 증가에 따라 레일과 노반 변위는 비선형적으로 증가하였으나 뚜렷한 임계 속도 효과는 나타나지 않았다. 낮은 열차 속도 대역에서는 열차 속도보다 노반에서 에너지를 전달하는 탄성파 속도가 빠르다. 하지만 400km/h 이상의 열차 속도 대역에서는 열차 속도와 에너지 전달 속도가 거의 일치하였다. 열차 속도 증가에 따라 노반 응력 이력이 크게 변하며 경로 의존적인 토질 재료에서 상당한 크기의 소성 변형률이 예상된다.

보호 튜브의 풀림 거동 및 하중 예측 (Unwinding Behavior of and Load Prediction for Protective Tube Around Fiber-Optic Cable)

  • 김건우;이재욱;김형렬;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.235-241
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    • 2014
  • 심해 군사 작전에서 유도체의 타격 성능 향상은 모함과 유도체가 광 케이블을 통하여 안정적인 통신을 유지함으로써 가능하다. 이 때 광 케이블은 엉킴 및 절단과 같은 풀림 불량을 방지하기 위해 보호 튜브에 의해 보호된다. 또한 보호 튜브는 전단 핀에 의해 유도체와 연결되며, 전단 핀의 파손에 의해 유도체는 보호 튜브와 분리된다. 따라서 본 연구에서는 유도체 및 보호 튜브를 모델링하고, 유도체의 운동에 따른 보호 튜브의 풀림 거동을 분석하며 전단 핀에 작용하는 동적 하중을 예측한다. 유도체와 보호 튜브는 질점으로 구성하며, 일정 길이 구속으로 연결한다. 전단 핀에 작용하는 하중은 실험 결과와 비교 검증하며, 이를 바탕으로 보호 튜브의 거동을 예측한다.

항공교통관제 시뮬레이션을 위한 개선된 5 자유도 항공기 운동 모델 개발 및 검증방안 연구 (Development and Validation of an Improved 5-DOF Aircraft Dynamic Model for Air Traffic Control Simulation)

  • 강지수;오혜주;최기영;이학태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.387-393
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    • 2016
  • 다양한 교통상황에서 현실적인 항공교통관제 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 정확성과 효율성이 고려된 항공기 운동 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 BADA의 항공기 운용 및 성능 정보를 반영하여 고 충실도의 개선된 5자유도 운동 모델을 개발하였으며, 항공기의 비행 특성이 반영된 제어기 및 유도부를 구성하였다. 이 때, 질점 모델 기반의 BADA 정보를 5자유도 운동 모델에 적용하기 위해 일부 데이터와 관계식만을 선별적으로 차용하였고, 일부 데이터는 항공기 설계 기법을 이용하여 추정하였다. 시뮬레이션 정확도를 향상시키기 위해 항공기 기종 및 비행 계획을 통해 이륙 중량을 추정하였으며, 이를 시뮬레이션에 반영하였다. 개발된 운동 모델은 실제 기록된 비행 궤적 정보와 비교하여 검증 되었다. 본 연구에서 개발된 운동 모델은 관제시뮬레이터에 적용되어 다양한 항공교통 관련 연구에 활용될 수 있다.