• 제목/요약/키워드: Free Oscillation Analysis

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지구 조석 중력계에 의한 지구의 자유진동에 관한 연구 (A Study on the Free Oscillation of the Earth with Earth Tide Gravimeter)

  • 조원희
    • 자원환경지질
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    • 제32권6호
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    • pp.653-660
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    • 1999
  • Any mechanical system has a natural oscillation which can be excited, and the earth is no exception. The earth can oscillate in an indefinite number of normal modes of oscillation, rather like a giant bell. The various free modes are generally sparated into two categoridal modes and toroidal modes. Clearly the toroidal modes will produce no perturvation of the gravity field and no vertical acceleration on the surface of the earth. Hence only spheroidal modes can be detected with a gravimeter. EarthTide gravimeter was installed at AIMST in order to observe free modes of the earth. Eight major earthquakes including chinese earthquake (magnitude 7.3) with free oscillations of the earth are observed during one year (1998. 8. 1∼1999.7.31). And then the earth tides components were eilminated from earthquake records using a numerical Butterworth highpass filter. Spectral analysis of gravity readings repersent that 48 observations of shheroidal modes. The relationships between instrumental observations and theoretical predictions based on the Gutenberg earth model agree well those resulting from free oscillation in Korea.

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적분차분법을 이용한 연안역에서의 해수고유진동해석 (Free Oscillation Analysis in the Coastal Area using Integrated Finite Difference Method)

  • 이병걸
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.782-786
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    • 1994
  • Dey and Morrison (1979)이 육상의 전기탐사문제의 해결에 성공적으로 적용한 적분차분법(integral finite different method)의 해양에서의 응용성을 연구해보기 위해, 해석해가 존재하는 연안역의 해수고유진동 문제를 도출하여 기존의 고유진동문제에 적용하여 보았다. 그 응용성의 평가는 기존 해양에 널리 적용되는 기존차분법(conventional finite different method)으로 구한 수치결과와 적분차분법으로 구한 결과를 해석해와의 비교검증을 통하여 실시되었다. 그 결과 적분차분법으로 구한 고유치와 고유함수값이 기존차분법으로 구한 결과보다 좋은것으로 나타났다. 이러한 결과는 적분차분법의 경우 원래의 기본방정식에 Green's theorem을 적용함으로써, 기본방정식에 존재하는 2계 미분연산자가 1계 미분연산자로 해석적으로 처리되었기 때문으로 사료된다. 따라서 적분차분법을 이용하여 해수고유진동문제를 비롯한 다른 유사문제를 풀 경우 기본차분법보다 좋은 결과가 나을 것으로 사료된다. 또한 미분방정식의 수치해를 구할 경우 적분법이 차분법보다 좋은해를 줄 수 있다는 것을 증명한 것으로 사료된다.

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항만 고유 진동 해석을 위한 Helmholtz 방정식의 유한요소 해법 (Finite Element Solution of Helmholtz Equation for Free Harbor Oscillation)

  • 류연선;이병걸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.47-54
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    • 1993
  • 일반적인 기하학적 경계와 해저 지형을 가진 항만에서 해수 고유 진동 특성의 수치해석을 위하여 유한요소법이 응용되었다. 지배 방정식인 Helmholtz방정식을 일반화된 매트릭스 고유치문제로 변환하는데 표준유한요소과정을 사용하였다. 고유주기와 고유진동모우드의 수치해를 얻기위한 컴퓨터 프로그램이 개발되었고, 고유치의 수치해석과정에서 수치적 특이성을 취급하기 위해 고유치 이동기법이 고안되었으며, 수치적 악조건을 극복하기 위해서는 행렬원소의 축척화가 효과적임을 알았다. 수치예로서 먼저 해석해를 알 수 있는 경우를 해석하여 수치해와 해석해를 비교해 봄으로써 작성된 컴퓨터 프로그램의 유용성을 확인하였고, 일반적인 경계 조건과 임의 수성의 실제 항만에 유한요소 해법을 적용하여 성공적으로 고유진동의 해를 구하였다.

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회전요동하는 원통내의 유동특성 - 이론적 해석 (Fluid Flow in a Circular Cylinder Subject to Circulatory Oscillation-Theoretical Analysis)

  • 서용권;김현민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권12호
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    • pp.3960-3969
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    • 1996
  • A fluid flow inside a circular cylinder subject to horizontal and circular oscillation is analyzed theoretically. Under the assumption of small-amplitude oscillation, the governing equations take linear forms. The velocity field is obtained in terms of the first kind of Bessel function of order 1. It was found that a particle describes an orbit close to a circle in the central region and an arc near the side wall. We also obtained the Stokes' drift velocity induced by the traveling wave along the circumferential direction. The Eulerian streaming velocities at the edge of the bottom and side boundary layers were also obtained. It was shown that the vertical component of the steady streaming velocity on the side wall is almost proportional to the amplitude of the free surface motion.

질소 희석된 부탄 부상화염에 있어서 화염진동에 관한 연구 (Study on Flame Oscillations in Laminar Lift-off Butane Flames Diluted with Nitrogen)

  • 윤성환;박정;권오붕;김정수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권7호
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    • pp.729-738
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    • 2010
  • 질소로 희석된 부탄 층류 부상 화염에서 발생할 수 있는 화염진동 메커니즘을 살펴보기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 화염 진동은 층류 자유제트 부상 화염에서 5가지 영역으로 구분되었다: 화염 안정화 영역 (I), 열손실에 의한 진동 (II), 열손실에 의한 진동과 부력에 의한 진동이 혼재된 영역 (III),열손실에 의한 진동과 화염날림 직전의 진동이 혼재된 영역 (IV), 그리고 열손실에 의한 진동, 부력에 의한 진동 및 화염날림 직전의 진동이 모두 혼재된 영역(V). 각각의 화염진동의 특성을 규명하기 위해 화염의 시간에 따른 부상 높이 변화에 대한 FFT분석을 수행하였고 각 영역에 관련된 무차원 변수와 스트라훌 수의 조합으로 특성화 작업을 수행하였다.

고성능 유도전동기 구동을 위한 자동 튜닝 Anti-windup 기법 (Tuning-free Anti-windup Strategy for High Performance Induction Machine Drives)

  • 석줄기;이동춘
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-37
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    • 2005
  • 본 논문에서는 PI형태의 속도제어기를 장착한 고성능 유도전동기의 조건부 적분형 자동 튜닝 anti-windup 기법을 제안한다. 제안된 방법에서는 전동기 운전 조건에 대한 사전 정보 없이도 전동기 토오크 지령의 주파수 해석에 의해서 적분기 온/오프 시점이 결정된다. 따라서, 사용자는 anti-windup 동작을 위한 별도의 제어 상수를 설정하지 않아도 된다. 또한, 동작 조건이 변동하여도 과도 상태의 속도는 항상 최소한의 오버슈우트와 점착시간을 가지도록 동작한다. 본 기법은 속도 및 토오크 응답의 오버슈우트를 허용하지 않는 유도전동기 고성능 응용 분야에 유용하게 적용 될 수 있으며, 기본 개념은 화학 공정이나 산업용 로봇과 같은 일반 산업 응용 분야에도 확대 적용 가능하다.

전자기 주조공정에서의 자유표면 형상 제어 (Control of free surface shape in the electromagnetic casting process)

  • 박재일;강인석
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.612-615
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    • 1996
  • In the continuous casting process, molten metal contacts the mold wall and the molten metal surface is subject to the mold oscillation. The mold oscillation results in the oscillation marks on the surface of solidified steel, which has undesirable effects on the quality of slabs. In order to reduce the oscillation marks by achieving soft contact of molten metal with the mold surface, alternating magnetic field is applied to the surface of molten metal. However, if the magnetic field strength becomes too strong, the melt flow induced by the magnetic field. causes the instability of the molten metal surface, which has also the bad influence on the slab quality. Therefore, it is very important to choose the optimal position of the inductor coil and the optimal level of electric power to minimize the surface defects. In the present work, as a first step toward the optimization problem of the process, numerical studies are performed to investigate the effects of coil position and the electric power level on the meniscus shape and the flow field. As numerical tools, the boundary integral equation method(BIEM) is used for the magnetic field analysis and the finite difference method (FDM) with orthogonal grid generation is used for the flow analysis.

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고성능 유도전동기 구동을 위한 자동 튜닝 Anti-windup 기법 (Tuning-free Anti-windup Strategy for High Performance Induction Machine Drives)

  • 석줄기;배상규;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.312-315
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    • 2004
  • This paper presents a tuning-free conditional integration anti-windup strategy for induction machine with Proportional-Integral (PI) type speed controller. The on/off condition of integral action is determined by the frequency domain analysis of machine torque command without a prior knowledge of set-point changes. There are no tuning parameters to be selected by users for anti-windup scheme. In addition, the dynamic performance of the proposed scheme assures a desired tracking response curve with minimal oscillation and settling time even in the change of operating conditions. This algorithm is useful in many high performance induction machine applications not to allow the oscillation and overshoot of speed/torque responses. The main idea can be extended to general applications such as chemical processes and industrial robots.

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Primary Current Generation for a Contactless Power Transfer System Using Free Oscillation and Energy Injection Control

  • Li, Hao Leo;Hu, Aiguo Patrick;Covic, Grant Anthony
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권3호
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    • pp.256-263
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    • 2011
  • This paper utilizes free oscillation and energy injection principles to generate and control the high frequency current in the primary track of a contactless power transfer system. Here the primary power inverter maintains natural resonance while ensuring near constant current magnitude in the primary track as required for multiple independent loads. Such energy injection controllers exhibit low switching frequency and achieve ZCS (Zero Current Switching) by detecting the high frequency current, thus the switching stress, power losses and EMI of the inverter are low. An example full bridge topology is investigated for a contactless power transfer system with multiple pickups. Theoretical analysis, simulation and experimental results show that the proposed system has a fast and smooth start-up transient response. The output track current is fully controllable with a sufficiently good waveform for contactless power transfer applications.