• 제목/요약/키워드: 힘 측정

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간접 힘 측정 방법과 가상 역행렬을 이용한 힘 예측 (Forces Prediction by Indirect Force Measurement and Pseudo-inverse Technique)

  • 안병하;심재술
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.43-50
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    • 2002
  • In the design of structure, the forces acting on tai structure are key parameter fur noise and vibration control. However, in the complex structure, the forces at the injection point on the structure cannot be measured directly. So, it is necessary to find out Indirect force evaluation method. In this paper, forces have been measured with In-situ vibration responses and system information. And, three existing techniques of indirect force measurement, vita. direct inverse. principal component analysis and regularization have been compared. This paper shows that multi-vibration responses are essential for talc precise estimation of the forces. To check these conditions, rotary compressor is adopted as test sample, because it is very difficult to measure the injection forces from internal excitation to shell. It alas also been obtained that relatively higher force is transmitted through three welding paths to the compressor shell. It shows a good agreement between direct and indirect force evaluation with curvature shell and plate.

힘평형 서보 가속도계의 질량지지 장치 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Mass-spring System for the Force-balance Servo Accelerometer)

  • 김영담;고영준;남효덕;이두희;장호경
    • 한국음향학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.14-20
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    • 2001
  • 힘평형 서보 가속도계의 성능특성을 결정하는 4개의 팔로 구성된 질량지지 장치를 설계·제작하였다. 팔의 두께와 인가질량의 변화에 따른 질량지지 장치의 응답특성을 유한 요소법을 이용하여 계산하고, 레이저 간섭계를 이용하여 간섭무의 수의 변화와 응답 전압값을 이용하여 가속도계의 응답특성을 측정하였다 팔의 길이와 두께가 변화함에 따라 응답특성은 크게 변화하였으며, 인가질량의 변화는 질량지지 장치의 응답특성변화에 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다. 수치해석과 레이저 간섭계로 측정한 공진주파수가 5%차이의 근사한 값을 얻을 수 있었다.

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능동 및 수동격리기를 적용한 진동계에 있어서 힘의 전달에 관한 연구 (Power Transmission from a Vibrating Mass to a Supporting Elate through Isolators)

  • Jin-Woo Lee;Colin H. Hansen
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.200-207
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    • 2001
  • 회전하는 기계에서 전달되는 조화적인 진동력이 수동 및 능동 진동 격리기를 통하여 중간 지지구조물에 어떻게 전달되는 것인가를 연구하였다. 이를 위하여 이론적인 모델은 모든 축에 대하여 수평과 수직방향의 힘과 모멘트를 고려하여 작성되었으며, 실험은 중간 구조물에 전달되는 회전방향 및 직선방향의 진동을 최소화하기 위하여 2단으로 구성된 중간 지지구조물에 부착된 진동 액츄에이터를 사용하였다. 진동원에 의하여 발생된 진동이 에러 센서에서 측정되었으며 제어원과 에러센서사이의 전달함수가 측정되었다. 1-100Hz사이의 주파수 범위에 있어서 기존의 수동격리기와 직렬로 설치된 능동격리기를 통하여 전달된 힘이 실제로 감소되었음을 실험결과를 통하여 확인하였다.

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원자현미경의 나노 힘 측정을 이용한 생의학 연구에의 응용 (Atomic Force Microscopy Force Mapping Application in Biomedical Research)

  • 조상준;이동진;김은파;이동률
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.77-80
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    • 2005
  • Local probe techniques such as scanning probe microscopy (SPM) or atomic force microscopy (AFM) extended our perception into ultra small world. Specially, the sense of touching was extended by AFM into the micro- and nanoworld and has provided complementary new insights of the microscopic world. In addition, touching objects is an essential step before trying to manipulate things. SPM as a touch sensor not only measure the mechanical properties but also detect different properties such as magnetic, electrical, ionic, thermal, chemical and biophysical properties in nanoscale and even less. Obtaining biophysical measurements, monitoring dynamics and processes together with high-resolution imaging of the biomolecules and cells with rather simpler sample preparation than any other techniques give great attractions to the scientists experimenting with biological samples. Among the many AFM capabilities we will specifically introduce the force plot which is used to measure tip-sample interactions and its application this time.

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장약조건에 따른 폭속 변화 연구 (Investigation of the Relationship between Velocity of Detonation and Charging Condition)

  • 조영곤;김희도;안봉도
    • 화약ㆍ발파
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    • 제20권1호
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    • pp.61-66
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    • 2002
  • 화약의 힘을 결정하는 요인은 폭속, 가스량, 폭발열등이 있다. 이중 폭속은 화약의 힘을 결정하는 중요한 요인이다. 이러한 폭속을 결정하는 조건은 화약내 구성성분에 따라서 달라진다. 그러나 동일한 화약조성일 경우 폭발속도는 공기중과 같은 개방상태, 천공 내와 같은 밀폐상태에서 차이가 있을 것이며, 또한 이론상 약경, 장전밀도, 뇌관의 위력, 장전방법 등에 의해 지배를 받는다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 국내 산업용화약류를 대상으로 상기의 조건들을 달리하여 폭속을 측정하고, 그 결과를 바탕으로 실제 폭약의 폭속에 영향을 미치는 조건을 찾아내고 이러한 조건의 변화에 따라 폭속이 어떻게 변화는 지를 알아보고자 한다.

힘센서를 이용한 나노구조체의 인장물성 측정 (Measuring the Tensile Properties of the Nanostructure Using a Force Sensor)

  • 전상구;장훈식;권오헌;남승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권2호
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    • pp.211-217
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    • 2010
  • 다양한 분야에 활용이 가능한 나노소자의 개발과 나노소자의 수명 및 신뢰성을 결정하기 위해서 나노구조체의 역학물성 측정은 중요하다. 본 연구에서는 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)와 산화아연나노막대(ZnO nanorod)의 인장시험을 전자주사현미경(SEM) 내부에서 수행하였다. 챔버내부에 구축된 나노조작기 앞에 힘센서가 장착되었고, 나노조작기는 조이스틱과 컴퓨터로 제어 가능하도록 설계되었다. 반으로 자른 투과전자현미경(TEM)그리드 위에 분산된 나노구조체는 전자주사를 통하여 힘센서와 고정된 후 인장시험이 수행되었다. 인장시험 후 TEM과 SEM을 통하여 파단면을 측정하였고 MWCNT와 ZnO nanorod의 탄성계수는 0.98TPa, 55.85GPa로 각각 측정되었다.

저점착 코팅의 접합특성 평가방법 개발

  • 김유섭;조희재;이학영;정용찬;이수열
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.42.2-42.2
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    • 2018
  • 신도시 및 대규모 도시 개발이 진행됨에 따라 안정적이고 효율적인 전력 공급을 위해 다수의 지상 배전함이 설치되고 있으며, 이에 따라 불법 광고물 및 스티커의 부착으로 인한 문제가 발생하고 있다. 이를 해결하기 위하여 여러 기관 및 산업체에서는 부착 방지용 코팅 도료 및 시트에 대하여 다양한 연구개발을 진행하고 있으며, 현장에 적용 된 다수의 제품이 존재한다. 하지만 현재 대부분의 제품들은 약 1년 정도의 시간이 지나면 부착 방지 기능을 상실하며, 도료와 기판 또는 시트와 기판 사이의 박리가 일어나 도시의 미관을 더욱 해치는 결과를 초래하고 있다. 이러한 원인으로는 부착력(Peel resistance, N/cm)을 측정하는 기존의 제시된 방법(KS T 1028, Peel test)으로는 정확한 측정이 어렵기 때문에 제품 선별에 어려움이 있다. 일반 기판의 경우 규격에서 요구하는 각도($90^{\circ}$, $180^{\circ}$)가 잘 유지되어 정밀한 부착력 측정이 가능하지만, 저점착 기능성 코팅소재(Anti-adhesion coating)의 경우 부착 자체가 어렵기 때문에 요구 각도를 유지하기 어려워 정밀한 측정을 할 수 없다. 이러한 문제점들을 해결하고자 압입자(Probe)를 이용한 새로운 평가 장치와 방법(Tack test)을 개발 및 제시하였다. 평가 지표로는 최대 점착력(Adhesive force, N), 최대 점착력일 때 점착제가 늘어난 총 길이(Extension of adhesive, mm), 탈착 에너지(Energy, J)가 있으며, 인가하는 힘(N)이 커질수록, 탈착 속도(Velocity)가 빨라질수록 평가 지표 모두 값이 상승하는 경향성을 보인다. 각 시험방법(Peel test, Tack test)에 대한 테이프류 점착제와 기판과의 결합이 끊어지는(Debonding, 탈착) 메커니즘(Mechanism)은 점착제 기공(Cavity)의 형성, 결합이 끊어지는 힘(Debonding force, N), 힘의 평형(Force balance)로 설명 가능하며, 상호간의 관계성을 도출한다. 이와 같은 평가 지표를 활용하여 저점착 기능성 코팅소재에 대해 정밀한 평가를 하는 것으로, 향후 개발될 다양한 제품에 대한 성능 분별력을 높이고, 현장에 적용 될 제품들의 성능을 끌어 올려 기존에 발생한 다양한 문제점들을 해결 할 수 있다.

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낚시에 물린 잉어가 미치는 힘과 꼬리 진동에 의한 주기성 (The Jerking Force by Hooked Carp and its Periodicity with the Tail Beat)

  • 고관서;김용해
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.226-232
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    • 1982
  • 낚시 어구 재료의 규격을 정하는데는 우선 낚시에 물련 고기가 순간적으로 잡아채는 충기하중, 피로하중 등을 기본적으로 고려하여야 할 것이다. 본 실험은 부산수산대학 양어장에서 잉어가 낚시에 물렸을 때 미치는 힘을 strain gauge를 사용하여 측정하고 아울러 꼬리 진동 측정장치를 만들어 꼬리의 진동과 힘의 변화를 동시에 기록하여 분석해 보았다. 잉어가 낚시에 물렸을 때 미치는 최대의 힘 $F_m$은 고기의 체중 W에 따라$$F_m=3.23W+105$$로 나타났다. 시간 $t_n$에 대한 최대의 힘의 변화 $F_n$$$F_n=a_n(|t_n|+C)^{-b}_n$$ (단, $$C=(\frac{a_n}{F_m})^\frac{1}{b_n} -10T/2{\leq}t_n{\leq}10T/2$$)에서 $a_n=0.27W-6.52$이고 $b_n$은 평균 2.10이며 주기는 체중에 따라 T=0.000385W+0.193으로 주어진다. 잉어가 낚인 직후부터의 시간 t에 따라 꼬리 진동에 의한 각 Peak점의 힘의 크기 $F_p$$$F_p=(2.23W+105)e^{-{\beta}t}+W$$로 표시되는데, 낚시에 물린 초기단계에서는 지적지수 $\beta$가 거의 0에 가까우나 마지막 단계에서는 체중에 관계없이 평균 1.7정도 되었다. 또한, 잉어가 미치는 힘의 가 peak 점간의 주기는 재리 진동의 주기와 서로 밀접한 상관 관계가 있었다.

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