• 제목/요약/키워드: Inertia Mass

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타원궤도상의 중력구배 인공위성의 Pitch운동의 혼돈계 제어 (Chaos Control of the Pitch Motion of the Gravity-gradient Satellites in an Elliptical Orbit)

  • 이목인
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.137-143
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    • 2011
  • 중력구배 인공위성의 pitch 운동이 관성 모멘트 비와 편심율에 따라 혼돈계가 될 수 있다. 혼돈계의 경우 운동의 정확한 예측을 위하여 비혼돈계로 전환하는 혼돈계 제어가 필요하다. 혼돈계 제어에는 feedback control system을 사용할 수 있다. 중력구배 인공위성의 pitch 운동의 혼돈계 제어를 위하여, 비선형 pitch 운동 방정식을 선형화를 하여 linear nonautonomous system을 구하고, 이를 근거로 pitch 운동의 혼돈계 제어와 안정화(stabilization)를 위한 제어법칙을 설계하고 원래의 비선형 혼돈계 pitch 운동에 적용하였다. 설계된 pitch 운동 제어계는 두 개의 parameter를 가지는데, 혼돈계 제어와 안정화에 만족할 만한 결과를 보여주었다.

Changes in the Earth's Spin Rotation due to the Atmospheric Effects and Reduction in Glaciers

  • Na, Sung-Ho;Cho, Jungho;Kim, Tu-Hwan;Seo, Kiweon;Youm, Kookhyoun;Yoo, Sung-Moon;Choi, Byungkyu;Yoon, Hasu
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제33권4호
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    • pp.295-304
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    • 2016
  • The atmosphere strongly affects the Earth's spin rotation in wide range of timescale from daily to annual. Its dominant role in the seasonal perturbations of both the pole position and spinning rate of the Earth is once again confirmed by a comparison of two recent data sets; i) the Earth orientation parameter and ii) the global atmospheric state. The atmospheric semi-diurnal tide has been known to be a source of the Earth's spin acceleration, and its magnitude is re-estimated by using an enhanced formulation and an up-dated empirical atmospheric S2 tide model. During the last twenty years, an unusual eastward drift of the Earth's pole has been observed. The change in the Earth's inertia tensor due to glacier mass redistribution is directly assessed, and the recent eastward movement of the pole is ascribed to this change. Furthermore, the associated changes in the length of day and UT1 are estimated.

이색 PIV 기술을 이용한 5밸브 가솔린엔진 연소실 내의 유동특성 분석 (Investigation on the In-Cylinder Flow of 5-Valve Gasoline Engine by Using Two Color PIV Method)

  • 이기형;우영완;박상찬;이창식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권2호
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    • pp.238-244
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    • 2002
  • A 5-valve(intake 3-valve) engine has been developed to increase engine performance. These engines have a high power caused by the decrease of inertia mass of an intake valve and the increase of intake effective area. In this study, in-cylinder flow patterns were visualized with laser sheet method and velocity profiles at near intake valves were inspected by using a two-color PIV. In addition, steady flow tests were performed to quantify tumble ratio of flow-fields generated by a tumble control valve(TCV). Experimental results of steady flow test show that the cure of tumble ratio in intake 3-valve engine farmed as a S shape with valve lift changes. This tendency is different from the one in intake 2-valve engine. Using laser sheet method and two color PIV method, we can find that the intake flow through upper valve increases and the velocity gradient also slightly increases as valve lift increases. From this study, the in-cylinder flow characteristics around intake valves were made clearly.

2축 짐벌 구조 적재 장치를 위한 최소제곱법 기반 시스템 식별 (Least Squares Method-Based System Identification for a 2-Axes Gimbal Structure Loading Device)

  • 심예리;진상록
    • 로봇학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.288-295
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    • 2022
  • This study shows a system identification method of a balancing loading device for a stair climbing delivery robot. The balancing loading device is designed as a 2-axes gimbal structure and is interpreted as two independent pendulum structures for simplifying. The loading device's properties such as mass, moment of inertia, and position of the center of gravity are changeable for luggage. The system identification process of the loading device is required, and the controller should be optimized for the system in real-time. In this study, the system identification method is based on least squares method to estimate the unknown parameters of the loading device's dynamic equation. It estimates the unknown parameters by calculating them that minimize the error function between the real system's motion and the estimated system's motion. This study improves the accuracy of parameter estimation using a null space solution. The null space solution can produce the correct parameters by adjusting the parameter's relative sizes. The proposed system identification method is verified by the simulation to determine how close the estimated unknown parameters are to the real parameters.

열안정성을 고려한 초소형 정보저장기기용 액추에이터 구조설계 (Structural design of small form factor swing arm type actuators with thermal stability)

  • 박철;유정훈;박노철;박영필;도야건;중촌자남
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.208-213
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    • 2006
  • The present state of the design of swing arm actuators for optical disc drives is to obtain the high efficient dynamic characteristics within a very compact volume. As a necessary consequence, the need of the small form factor (SFF) storage device has been arisen as major interests in the information storage technology. In this paper, we suggest the miniaturized swing arm type actuator that has high efficient dynamic characteristics for SFF optical disk drive (ODD). For the operating mechanism, it uses a tracking electromagnetic (EM) circuit for a focusing motion together. Moreover, due to the size constraint, the thermal stability of optical head is important. Therefore, the actuator is designed to emit the heat, which is generated by optical pick-up, along the actuator body easily. Initial model is designed based on the topology optimization method considering the thermal conductivity. Then, the structural parts of the actuator are modified to maintain the high sensitivity and to have wide control bandwidth by the design of experiments method (DOE) and new concept of decreasing mass and inertia. Finally, a swing arm type actuator for SFF ODD is suggested and its dynamic characteristics are verified.

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외란이 작용하는 비행선의 동적 반응 및 제어 (Dynamic Response and Control of Airship with Gust)

  • 우귀애;박인환;오세종;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.69-77
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    • 2002
  • 수직 돌풍이 작용하는 비행선의 비선형 방정식을 이용하여 종방향 운동에 대한 동적 반응을 살피고 제어기를 설계하였다. 비행선의 부가 질량과 부가 관성 모멘트는 동적 반응 및 정착시간을 지연시키므로 일반적인 항공기에 비해 매우 느리다. 본 논문에서는 사용된 비행선은 고도 500m에서 1,000m 상공을 순항하며 임무를 수행하기 위한 것으로, 그 고도에서 대기 조건은 바람이나 돌풍에 의해 영향을 받아 매우 불안정하다. 따라서 가상 질량 효과가 두드러지는 수직 평면에 작용하는 수직 돌풍이 비행선에 미치는 영향을 살펴보고, PID-제어기를 사용하여 제어기를 설계하였다. 돌풍이 작용하면 비행선은 평형 상태로 회복하지만, 회복 시간이 매우 오래 걸릴 뿐 아니라 속도에 있어 손실이 발생한다. 따라서 본 논문의 목적은 회복 시간은 빠르게 하는 것과 순항 속도로 되돌아가는 것이다. 제어기에 사용된 피라미터들은 안정 모드 해석으로부터 결정되었으며, 이때 제어 압력은 추력 및 엘리베이터 각이다.

Chain Length Effect on the Configurational Properties of an n-Alkane Chain in Solution

  • Jeon, Seung-Ho;Ree, Tai-Kyue;Oh, In-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권5호
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    • pp.367-371
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    • 1986
  • Dynamic and equilibrium properties of n-alkane chains immersed in solvent molecules have been investigated by a molecular dynamics method. The n-alkane chain is assumed to be a chain of elements (CH$_2$) interconnected by bonds having a fixed bond length and bond angle, but each bond of the chain is allowed to execute hindered internal rotation. We studied the effect of the number of the chain elements (N$_c$ = 10, 15 and 20) on the equilibrium properties of the system, e.g., the pair correlation functions between a chain element and solvent molecules, g$_{cs}$(r), and between the chain elements, g$_{cc}$(r), and the configurational properties such as the mean-square end-to-end distance < R$^2$ >, the mean-square radius of gyration < S$^2$ >, and the eigenvalues of the moment-of-inertia tensor < S$_i^2$ > / < S$^2$ > (i = 1, 2 and 3). We also studied the dynamic properties of the system, e.g., the autocorrelation function C(A;t) where A = R$^2$(t), = S$^2$(t), or = ${\vec{V}}(t)({\vec{V}}$ = velocity of the center of mass), and the diffusion coefficient D. The g$_{cs}$(r)'s are almost equal irrespective of the change of Nc while g$_{cc}$(r) becomes larger as N$_c$ increases; The MD computed configurational properties < R$^2$2 > and < S$^2$ > were found to be a little different from the values calculated from the statistical equations of < R$^2$ > and < S$^2$ >, it may be due to the fact that our model for the MD simulations includes a long-range volume effect. From the < S$_i^2$ > / < S$^2$ >, it is found that the chain molecule has a nearly spherical shape irrespective of the variation of N$_c$. For the dynamic properties we found that the C(R$^2$;t) and C(S$^2$;t) of lower N$_c$ decay faster than those of higher N$_c$, while the C($\vec V$;t) of the center of mass in the chain is weakly dependent on the N$_c$. The center of mass diffusion coefficient D$_c$ decreases as N$_c$ increases while the end point diffusion coefficient D$_e$ is nearly equal irrespective of the change of N$_c$.

두꺼운 디스크의 면외 진동 해석을 위한 준-해석적 환상 민드린 평판 요소 (Semi-analytical Annular Mindlin Plate Element for Out-of-plane Vibration Analysis of Thick Disks)

  • 김창부;조현석;범현규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.588-596
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    • 2012
  • 이 논문은 두꺼운 디스크의 면외 고유 진동을 유한 요소법을 사용하여 회전 관성 및 횡 전단 변형의 효과를 포함하면서 단순하고 효율적으로 정밀하게 해석할 수 있는 새로운 준-해석적 환상 민드린 평판 요소를 제시한다. 환상 민드린 평판의 평형 방정식의 정확한 해인 정적 변형 모드를 사용하여 요소의 보간 함수, 강성 및 질량 행렬은 절 직경 수에 대하여 유도되며, 이와 같은 요소는 면외 강체 운동을 정확하게 표현할 수 있고 전단 잠김이 없다. 제시된 요소를 적용하여 동심 링으로 지지되거나 지지되지 않은 균일 디스크 및 다단 디스크의 고유진동수를 해석하고, 그 결과를 선행 연구의 이론적 결과 또는 2차원 쉘 요소를 사용하여 얻어진 유한요소 해석 결과와 비교하여 제시된 요소의 수렴성 및 정확성을 조사하였다.

플랫폼 다이빙 종목 205B동작의 운동학적 분석 (A Kinematical Analysis of 205B Motion in Platform Diving)

  • 이종훈
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.53-62
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    • 2008
  • 본 연구는 플랫폼 다이빙 종목 205B를 3차원 영상분석을 통하여 운동학적 분석을 하였다. 총소요시간은 평균 $1.112{\pm}0.12s$로 나타났으며 여유 있는 연기를 수행하기 위해 많은 소요시간을 확보하여야 할 것으로 사료된다, 이지시 신체중심의 높이는 평균 88.8cm이며 수평거리는 144.8cm, 수평, 수직속도는 평균 1.08m/s, 1.3m/s로 나타났으며, 회전동작은 높은 위치에서 수행해야 하며, 수평거리는 짧아야 입수자세에 유리 할 것으로 판단된다. 하지분절의 속도변화는 이지 시 속도가 감소한 이후 회전이 이루어지는 시점까지 상승하며 이지 순간에는 회전보다는 점프동작에 더 큰 영향을 미치며, 신체중심을 축으로 회전동작으로 이어지고 속도가 상승하는 것으로 판단된다. 몸통각속도는 이지 시에 크게 나타났는데, 이는 상 방향으로 점프하여 회전에 필요한 힘을 얻기 위해 상체분절을 최대한 곧게 펴고 신체중심을 높게 유지하여 도약을 해야 효과적인 동작을 수행 할 수 있기 때문으로 사료된다.

해양 파력 발전 시스템 설계를 위한 부유체 에너지 흡수에 관한 기초연구 (Numerical Study on Energy Absorption of a Floater for Design of Wave Energy Convertor in Ocean)

  • ;;최윤환;이연원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권5호
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    • pp.635-644
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    • 2012
  • 해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 단일 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 입력파는 한반도 제주도 서남해역 마라도인근 연평균 주기 5.5s, 진폭 0.57m로 가정하여 부유체 고유진도주기가 1.25~2.8s에서 총 12개를 모델링하였다. 생성된 파를 이용하여 동조율과 피치각 변화의 상호관계를 분석하고 부유체 질량관성모멘트, 각속도, 각가속도 등 변수와 최대 에너지 흡수 관계를 비교 분석하였다. 해석결과 부유체 L의 에너지흡수가 가장 높은 6kW인 결과를 확인하였고 에너지 흡수가 가장 높은 D, F, L 모델중 F모델이 최대 각도변화가 가장 높은 $1.91^{\circ}$이며 부유체 끝부분에서의 최대 변위는 L모델이 가장 높은 약 0.7m이다.