최근 화석연료의 고갈과 환경오염으로 인하여 해상풍력에너지와 같은 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 범용 동역학해석 프로그램인 MSC.ADAMS를 이용하여 공력하중 및 전기 발전기 토오크를 결정하기 위한 테브난(Thevenin) 방정식이 고려된 해상풍력발전기의 다물체 동역학 해석 기법을 검토하였다. 해석대상으로 고려한 시스템은 5MW급 해상풍력발전기이며, 3개의 블레이드가 수평축 방향에서 역풍을 받아 전기를 생산하는 수평축 풍력발전 형태이다. 블레이드에 작용하는 공력하중은 블레이드 요소 모멘텀 이론을 기반으로 일반화된 동적 웨이크를 고려할 수 있도록 개발된 AeroDyn 프로그램으로부터 산출하였다. 해상풍력발전기의 주요 연결부에서의 동적하중과 토오크 특성이 실제 현상과 유사하게 산출될 수 있도록 하기 위하여, 다물체 동역학 모델 상에 블레이드와 타워는 실제 구조 특성치를 고려한 유연체 모델링을 적용하였다.
사실감있는 인체 모델과 동작제어 기술은 컴퓨터 그래픽스와 가강현실감 등의 다양한 응용 분야에서 이용되고 있다. 인체는 다관절 구조로서 관절체 구조로 인체를 모델링하고 운동학에 기반하여 각 관절을 제어하여 인체의 동작을 생성한다. 사람의 손은 작고 많은 여러개의 관절로 이루어지며 각 관절에서의 다양한 자유도를 가지고 있다. 본 논문에서는 손의 관절체 모델을 구성하고 실제 사람의 손과 유사한 동작을 생성할 수 있도록 관정에 대한 구속조건(constraints)을 부여하였다. 구속조건은 각 관절의 움직임의 범위를 구속하는 정적구속조건과 한 관절의 움직임에 대한 다른 관절의 상대적 움직임을 구속하는 동적구속조건으로 구분된다. 구속조건에 따른 다양한 손의 움직임을 실험해 보았다.
3차원 의상 모델링과 시뮬레이션은. 디지털 콘텐츠에서 중요한 요소가 되었다. 이를 위한 여러 도구들이 개발되었으나, 고유한 의복을 표현하는 가상 의상의 디자인은 그래픽 디자이너에게 어려운 작업이며 의상에 대한 전문지식을 필요로 한다. 특히, 한복의 경우는 옷감, 재단방식, 착용법 등에서 양복과는 구성학적 차이점을 지니므로 모델링이 더욱 어렵다. 본 연구에서는 한복 제작에 대한 전문성이 없이도 한복을 쉽게 모델링 할 수 있도록 하는 지식 기반 접근법을 제안한다. 특히, 실사 및 가상 옷감의 시각적 유사성 판단 방법에 의해 옷감 소재 특성 규칙베이스를 구축하고, 신체 특성이 다른 캐릭터들의 체형 특성을 반영한 한복 사이즈의 부분별 다단계 조정 방법을 지식베이스 화하였다. 제안된 지식 기반 모델링 방법은 마야의 플러그-인으로서 제작되었고 다양한 신체형에 대한 드레이핑(착용 시뮬레이션) 실험을 통해 적용 가능성을 보였다.
인체의 형상 및 크기는 인류학뿐만 아니라 일상 생활용품의 설계에서도 중요한 요소가 되고 있다. 비록 새로운 기법의 3차원 계측이 도입되고 제안되었지만, 여전히 결과분석 및 계측방법에 대한 많은 문제점들이 있다. 본 연구에서는 취득된 영상의 내·외부 표정요소, 사진좌표를 얻고 광속조정을 통해 대상물 좌표를 계산하고 다중영상을 접합하여 대상물을 도화하고 Auto-CAD나 다른 Graphic 처리 Utility를 이용하여 3차원 수치모형을 생성하였다. 그 결과, 인체의 수치모형이 일단 생성되면, 많은 응용분야에서 설계자가 필요로 하는 정보를 얻을 수 있고, 기하학적인 많은 정보를 쉽게 얻을 수 있음을 알았다. 따라서 수치모형 생성을 통한 간접적인 인체계측의 가능성을 제시하고자 한다.
A robust controller with the sliding mode is proposed for stable dynamic walking of the biped robot in this paper. For the robot system to be controlled, which is modeled as 14 DOF rigid bodies by the method of multi-body dynamics, the joint angle trajectories are determined by the velocity transformation matrix. Also Hertz force model and Hysteresis damping element are utilized for the ground reaction and impact forces during the contact with the ground. The biped robot system becomes unstable since those forces contain highly confused noise components and some discontinuity, and modeling uncertainties such as parameter inaccuracies. The sliding mode control is applied to solve above problems. Under the assumption of the bounded estimation errors on the unknown parameters, the proposed controller provides a successful way to achieve the stability and good performance in spite of the presence of modeling imprecisions of uncertainties.
The present study is focused on the development of the RIF (Representative Interactive Flamelet) model which can overcome the shortcomings of conventional approach based on the steady flamelet library. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF model can effectively account for the detailed mechanisms of $NO_x$ formation including thermal NO path, prompt and nitrous $NO_x$ formation, and reburning process by hydrocarbon radical without any ad-hoc procedure. The flamelet time of RIFs within a stationary turbulent flame may be thought to be Lagrangian flight time. In context with the RIF approach, this study adopts the Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) with mutiple flamelets which can realistically account for the spatial inhomogeneity of scalar dissipation rate. In order to systematically evaluate the capability of Eulerian particle flamelet model to predict the precise flame structure and NO formation in the multi-dimensional elliptic flames, two methanol bluffbody flames with two different injection velocities are chosen as the validation cases. Numerical results suggest that the present EPFM model has the predicative capability to realistically capture the essential features of flame structure and $NO_x$ formation in the bluff-body stabilized flames.
Disc brake noise continues to be a major concern throughout the automotive industry despite efforts to reduce its occurrence. Eliminating vibrations during braking is an important task for both vehicle passenger comfort and reducing the overall environmental noise levels. There are several classes of disc brake noise, the major ones being squeal, judder, groan, and moan. In this study, analytical model for moan noise of rear disk brake is investigated. Modeling of the disc brake assembly to take account of the effect of different geometrical and contact parameters is studied through the use of multi-body model. The contact stiffness of the caliper and torque member plays an important role in controlling brake vibration. Therefore, a suitable material pair at the caliper/body contact has been made. An ADAMS model of a rear disc brake system was integrated with a flexible suspension trailng arm from MSC/NASTRAN. A fully non-linear dynamic simulatin of brake system behavior, containing rigid and flexible bodies, was performed for a Prescribed set of operating conditions. Simulation results were validated using data from vehicle experimental testing.
Currently many studies on the unmanned gantry crane for the automated container terminal are accomplished. This is needed for the development of large scale, automation, high speed, unmanned system and information system in port facility. In order to do efficient container handling job in port yard, the automated handling system is well adapted to the job environments and all-season weather, In order to realize the automatic and unmanned system for container handling job, the required functions and main structure system are studied. The major problems of operation of the conventional gantry crane are that the vibration of gantry structure body is occurred by operation and that high-speed and precision position-velocity control and the capability to dope to the external disturbances caused by the wind, rain, fog and job environments. In this paper, the fundamental study for establishment of the concept and the dynamic modelling of the major sub system of the unmanned gantry crane is presented. These studies are useful for design and manufacturing of the new concept model of the unmanned gantry crane for efficient operation of the automated container terminal.
This research presents a three-dimensional modeling technique for a flexible sheet. A relative coordinate formulation is used to represent the kinematics of the sheet. The three-dimensional flexible sheet is modeled by multi-rigid bodies interconnected by out-of-plane joints and plate force elements. A parent node is designated as a master body and is connected to the ground by a floating joint to cover the rigid motion of the flexible sheet in space. Since the in-plane deformation of a sheet such as a paper and a film is relatively small, compared to out-of-plane deformation, only the out-of-plane deformation is accounted for in this research. The recursive formulation has been adopted to solve the equations of motion efficiently. An example is presented to show the validity of the proposed method.
본 논문에서는 신규 방식의 발사관 덮개인 분리식 덮개의 설계과정과 해석 및 실험적 검증결과에 대하여 기술하였다. 발사관 덮개에 보편적으로 사용되고 있는 종래의 파열식 및 구동기 방식의 덮개의 단점을 극복하기 위하여 폭발볼트 및 스프링 레버를 이용한 분리식 덮개를 제안하였다. 분리식 덮개는 폭발볼트와 스프링 레버 구동시스템으로 단순하게 구성되어 있다. 첫 번째로, 수학적 모델에 의해 제시된 설계제원에 대하여 다물체 동역학 해석을 통하여 기계적 작동성능에 관한 검토를 실시하였다. 도출된 해석결과는 이후 초고속 카메라로 획득한 계측 결과와 잘 부합하였다. 또한 작동성능에 대한 설계인자별 영향을 파악하기 위한 경향분석이 수행되었다. 본 연구를 통해 구조적 단순성과 가격의 효율성을 보유한 신규방식의 발사관 덮개를 군수분야에 제시하는데 기여했다고 판단되며 특별히 다연장 발사관 시스템(MLRS)에 유용하게 적용될 것이라고 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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