본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5자유도의 수직 다관절형 로 봇과 2자유도의 포지셔너를 하나의 기구학적 모델로 모델링하여 기구학적 해석을 하고 이때 발생하는 여유자유도제어 및 그 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 먼저 역기구학적 해를 여유자유도인 포지셔너의 틸팅(tilting) 관절각을 고정한 후 6자유도 의 로봇으로 모델링하여 해석적으로 구하는 방법을 제시하고, Jacobian행렬을 통해 특 이상태를 분석하고자 한다. 또한 여유자유도가 특이성회피를 목적으로 하는 R-P 시 스템의 작업성능에 어떠한 영향을 미치는가를 알기 위해 역기구학적 해로부터 구한 각 관절각을 Jacobian 행렬을 이용하는 조작성지수식에 대입하여 조작성지수를 얻고, 이 조작성지수의 등고선그래프로부터 높은 작업성능을 갖는 여유자유도 각을 구하고자 한 다. 아울러, 주작업 및 특이성회피를 목적으로 하는 부작업을 만족시키는 여유자유 도 제어방법의 경우에 높은 작업성능을 갖는 방향으로 관절각이 변화하는지를 역기구 학적 해만을 이용한 경우와 비교 검토하고자 한다.
This study presents the wave forces for spar platforms. The advantage of a spar platform is that it is easy to manufacture and has excellent to motion characteristics. It is important to precisely determine the wave force acting on spar platforms for their basic design of them. We measur the wave exciting force for both the classic spar and truss spar models, and accomplish the numerical calculation using diffraction theory. The results show that experimental values have good agreement with theoretical values. However it is difficult to accurately estimate the value considering the heave plate of truss spar due to the viscosity.
This study presents the wave forces for spar platforms. The advantage of spar platform is that it is easy to manufacture and excellency to motion characteristics. It is important to estimate exactly wave force acting spar platforms for basic design of them. We measured the wave exciting force for classic spar and truss spar model, and accomplished the numerical calculation using diffraction theory. The results show that experimental values are good agreement with theoretical values. But it is difficult to estimate accurate value considering the heave plate of truss spar due to the viscosity.
A numerical study of fluid flow in driven cavity was carried out using singular finite element method. The driven cavity problem is known to have infinite velocity gradients as well as dual velocity conditions at the singular points. To overcome such difficulties, a finite element method with singular shape functions was used and a special technique was employed to allow multiple values of velocities at the singular points. Application of singular elements in the driven cavity problem has a significant influence on the stability of solution. It was found the singular elements gave a stable solution, especially, for the pressure distribution of the entire flow field by keeping up a large pressure at the singular points. In the existing solutions of driven cavity problem, most efforts were focused on the study of streamlines and vorticities, and pressure were seldom mentioned. In this study, however, more attention was given to the pressure distribution. Computations showed that pressure decreased very rapidly as the distance from the singular point increased. Also, the pressure distribution along the vertical walls showed a smoother transition with singular elements compared to those of conventional method. At the singular point toward the flow direction showed more pressure increase compared with the other side as Reynolds number increased.
본 논문은 2차원 수중익 주위의 유동해석을 위하여 포텐셜을 기저로한 여러가지 패널법을 비교 한다. 각 패널에서의 특이함수의 세기는 일정하거나 선형으로 변한다고 가정하고, Neumann 및 Dirichlet의 경계조건과 함께 혼합경계조건(Robin경계조건)을 적용하여 정식화를 한후, 각 방법의 정확도를 평가 하였다. 여러가지 2차원 단면에 대한 압력분포 및 양력을 계산하고, 해석해와 비교하였다. 날카로운 뒷날과 큰 캠버값을 갖는 날개의 경우에 특히 예민하다고 알려진 날개 뒷날 부근에서의 국소오차에 대하여 집중적인 연구를 수행하였다. 비교해석 결과, 혼합 경계조건을 사용하는 정식화 방법이 가장 정확성이 높고, 수렴속도도 우수함을 밝혔다.
The multiparameter eigenvalue method can be used to solve the damped finite element model updating problems. This method transforms the original problems into multiparameter eigenvalue problems. Comparing with the numerical methods based on various optimization methods, a big advantage of this method is that it can provide all possible choices of physical parameters. However, when solving the transformed singular multiparameter eigenvalue problem, the proposed method based on the generalised inverse of a singular matrix has some computational challenges and may fail. In this paper, more details on the transformation from the dynamic model updating problem to the multiparameter eigenvalue problem are presented and the structure of the transformed problem is also exposed. Based on this structure, the rigorous mathematical deduction gives the upper bound of the number of possible choices of the physical parameters, which confirms the singularity of the transformed multiparameter eigenvalue problem. More importantly, we present a row and column compression method to overcome the defect of the proposed numerical method based on the generalised inverse of a singular matrix. Also, two numerical experiments are presented to validate the feasibility and effectiveness of our method.
완전접촉 문제를 이론적으로 해석하기 위해서 점근해법이 많이 사용된다. 점근해로서의 응력장은 특이항 만으로 구성되므로 접촉경계로부터 멀어질수록 정확도가 감소한다. 이에 반해 유한요소해석 방법은 요소크기의 제한으로 인해 완전접촉 문제에서의 응력특이성을 엄밀히 표현할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 이론적 해법을 보조하고 또 그와 비교하기 위해 응착접촉 상태에 있는 완전접촉 문제를 이론적으로 해석한 후, 모아레 실험 및 유한요소해석 방법으로 접촉부 부근의 응력장을 분석하였다. 실험은 알루미늄과 구리 합금을 접촉각 $120^{\circ}$, $135^{\circ}C$로 가공하여 수행하였으며 모아레 무늬로부터 얻은 변위장과 유한요소해석을 수행한 결과와 비교하였다. 이로부터 타당성이 확보된 수치적 방법을 이용하여 실험조건에서의 일반화 응력확대계수와 접촉부 응력장을 구하여 이론 해와 비교하였으며, 접촉경계로부터 멀어질 때 나타나는 이론과 수치 해의 차이를 분석하였다.
유해 트래픽의 최근 유형은 트래픽 폭주 공격에서 더 발전되어 웜, 봇과 같이 다양화, 지능화, 은닉화, 자동화되어 기존의 방법으로는 탐지하기 어렵다. SNMP 기반의 추이 분석 방법은 인터넷 사용의 큰 비중을 차지하고 있는 정상적인 P2P(메신저, 파일 공유) 및 기타 응용 프로그램 사용 시 유해 트래픽으로 분류하는 문제점과, 웜 및 봇과 같은 발전된 유해 트래픽을 분석해내지 못하는 큰 취약점을 가지고 있다. 제안한 방법은 프로토콜 추이 및 포트 트래픽 분석 방법을 적용하였다. 발생된 트래픽을 프로토콜, well-known포트, P2P포트, 기존 공격 포트, 특정 포트로 분류하고 이상 가중치를 적용하며, 실험 결과 P2P 트래픽 분석, 웜 및 봇 탐지, 트래픽 폭주 공격 등을 효과적으로 검출 할 수 있었다.
p-version 유한요소법에 의한 고정밀해석은 응력특이가 발생하는 선형탄성 문제에 매우 적합한 방법으로 인식되고 있다. 해석 결과의 정확도, 모델링의 단순성, 입력자료에 대한 통용성 및 사용자와 CPU 시간의 절감 등 여러장점이 선형탄성 문제에 적용되어 우수성이 입증되었지만, 탄소성 해석분야는 아직 적용이 이루어지지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 일-경화재료에 대한 구성방정식을 이용하여 정식화된 증분소성이론과 소성유동법칙에 근거한 재료비선형 p-version 유한요소모델이 제안되었다. 비선형방정식을 풀기 위해 Newton-Raphson법과 초기강성도법 등의 반복법이 모색되었다. 제안된 모델을 이용하여 개구부를 가진 사각형 평판과 내압을 받는 두꺼운 실린더, 그리고 등분포하중을 받는 원판해석 등의 수치실험이 수행되었다. 한편, p-version 모델에 의한 해석결과는 문헌의 이론값과 상용유한요소프로그램인 ADINA의 해석결과와 비교 검증되었다.
Since the linear elastic fracture analysis has been proved to be insufficient in predicting the failure of strain hardening materials, a number of fracture concepts have been studied which remain applicable in the presence of plasticity near a crack tip. This work thereby presents a new finite element model to predict the elastic-plastic crack-tip field and fatigue life of center-cracked panels(CCP) with ductile fracture under large-scale yielding conditions. Also, this study has been carried out to investigate the path-dependence of J-integral within the plastic zone for elastic-perfectly plastic, bilinear elastic-plastic, and nonlinear elastic-plastic materials. Based on the incremental theory of plasticity, the p-version finite element is employed to account for the accurate values of J-integral, the most dominant fracture parameter, and the shape of plastic zone near a crack tip by using the J-integral method. To predict the fatigue life, the conventional Paris law has been modified by substituting the range of J-value denoted by ${\Delta}J$ for ${\Delta}K$. The experimental fatigue test is conducted with five CCP specimens to validate the accuracy of the proposed model. It is noted that the relationship between the crack length a and ${\Delta}K$ in LEFM analysis shows a strong linearity, on the other hand, the nonlinear relationship between a and ${\Delta}J$ is detected in EPFM analysis. Therefore, this trend will be depended especially in the case of large scale yielding. The numerical results by the proposed model are compared with the theoretical solutions in literatures, experimental results, and the numerical solutions by the conventional h-version of the finite element method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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