• 제목/요약/키워드: Sliding block

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Guidance Law for Near Space Interceptor based on Block Backstepping Sliding Mode and Extended State Observer

  • Guo, Chao;Liang, Xiao-Geng
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권2호
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    • pp.163-172
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    • 2014
  • This paper proposes a novel guidance law based on the block backstepping sliding mode control and extended state observer (ESO), which also takes into account the autopilot dynamic characteristics of the near space interceptor (NSI), and the impact angle constraint of attacking the maneuvering target. Based on the backstepping control approach, the target maneuvers and the parameter uncertainties of the autopilot are regarded as disturbances of the outer loop and inner loop, respectively. Then, the ESO is constructed to estimate the target acceleration and the inner loop disturbance, and the block backstepping sliding model guidance law is employed, based on the estimated disturbance value. Furthermore, in order to avoid the "explosion of complexity" problem, first-order low-pass filters are also introduced, to obtain differentiations of the virtual control variables. The stability of the closed-loop guidance system is also proven, based on the Lyapunov theory. Finally, simulation results demonstrate that the proposed guidance law can not only overcome the influence of the autopilot dynamic delay and target maneuvers, but also obtain a small miss distance.

타설 경계면을 고려한 슬라이딩 궤도 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력 평가 (Evaluation of Shear Load Carrying Capacity of Lateral Supporting Concrete Block for Sliding Slab Track Considering Construction Joint)

  • 이성철;장승엽;이경찬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.55-61
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    • 2017
  • 최근 콘크리트 궤도 슬래브 하면과 교량 바닥판 사이에 저마찰 슬라이드층을 형성하는 궤도 시스템인 슬라이딩 궤도와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 슬라이딩 궤도에서 열차 주행에 따른 횡방향 하중을 저항하기 위해 설치되는 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력에 대한 연구를 수행하였다. 횡방향 지지 콘크리트 블록의 전단 내하력 산정을 위해 타설경계면에서의 콘크리트 마찰 및 철근의 다월 거동을 고려한 산정 기법을 개발하다. 제안된 산정 기법은 기존의 실험에서 측정된 전단 내하력을 13~23% 정도 보수적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이는 균열면 골재 맞물림 효과를 무시한 것에 따른 것으로, 현장에서의 타설경계면 상태가 불확실한 것을 고려할 때 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 안전측 설계를 위해 제안된 산정 기법이 합리적인 것으로 판단된다. 제안된 전단 내하력 산정 기법을 토대로 횡방향 지지 콘크리트 블록에 대한 설계 방안을 마련하였다.

강성블록법에 의한 지반 및 지보재 해석 (Analysis of Rock Masses and Rock Supports by Rigid Block Method)

  • 김문겸;황학주;엄인수;허택녕
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1991년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.84-90
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    • 1991
  • Underground structures usually consist of rock masses or concretes which can be cracked or have cracks. This study aims to develop an analysis program which can deal with the effect of discontinuous behavior due to those cracks using the block theory. It is assumed that rock masses form blocks along the discontinuity lines, and deformation within the block is relatively small. The behavior of discontinuity plane of the structures is divided into sliding along the discontinuity plane. separation of discontinuity by tensile force, and degradation of asperity angle of discontinuity plane by external force with sliding of rock Basses. These behaviors are implemented using constitutive relation and relevent load-displacement relation defined through normal and shear stiffnesses. Time varying displacements and block velocities are calculated by explicit time stepping algorithm. The effect of rock supports including rockbolts is also considered, and the tending effects which occurs in relatively thin lining is also considered.

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Newmark-방식 강체블럭 변위해석에 대한 유연도의 영향 (EFFECT OF COMPLIANCE ON NEWMARK-TYPE RIGID BLOCK DEFORMATION ANALYSIS)

  • 김진만
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.117-124
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    • 2007
  • 지진으로 인해 사면에 발생한 영구적 변형 계산시 고려된 공간평균과 유연도의 영향을 조사하였다. 현재 변위계산에는 Newmark이 제안한 강체블럭해석기법이 이 기법의 효율적인 계산능력으로 인해 광범하게 사용되고 있다. 그러나 이 해석기법은 지진응답해석과 변위해석을 별도로 수행하는 소위 분리해석법을 채택하고 있다. 당초의 Newmark 해석기법은 활동토사를 강성체로 가정했으며 이로 인하여 비보수적 결과가 도출될 수 있다는 비판을 받아왔다. 본 논문은 Newmark-형식의 해석에서 강성체 가정의 영향을 검토하였다. 활동토사에 작용하는 지진하중의 전체 효과를 공간평균기법을 사용하여 평가하였으며 그 결과를 주파수 영역에서 분석하였다. 해석결과로부터 활동토사의 유연도 수준을 결정하는 경우 사용할 수 있는 단순한 지표를 제시하였다.

불연속면의 최대경사벡터를 활용한 사면거동해석 (Analysis of Rock Slope Behavior Utilizing the Maximum Dip Vector of Discontinuity Plane)

  • 조태진
    • 터널과지하공간
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    • 제29권5호
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    • pp.332-345
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    • 2019
  • 평사투영도에서 불연속면을 대표하는 유일한 점으로 정의되는 최대경사벡터를 해당 면의 경사와 경사방향에 의거하여 형성하였다. 평사투영해석에서 평면의 극점이 대원과 역방향에 제도되는 것에 비해 최대경사벡터는 대원의 최대 경사지점에 위치하여 불연속면의 미끄러짐 방향을 직접 투영도 상에서 지시한다. 투영도 상에서 불연속면의 거동방향을 직접적으로 지시하는 최대경사벡터를 활용하여 평면 및 전도파괴 양상을 직관적으로 확인하였다. 특히 평면 파괴의 경우 블록의 옆면을 형성하는 고 경사 절리의 존재를 확인하여 실제 미끄러짐 블록의 형성가능성을 산정하였다. 또한 사면 방향과 반대방향을 갖는 고경사절리들의 존재를 확인하여 3각형 단면을 갖는 미끄러짐 블록의 형성여부를 판별하고 안전율을 도출하였으며, 4각형 단면을 갖는 가장 취약한 블록의 안전율과 비교분석하였다. 쐐기파괴 경우에는 절리면 교차에 의해 형성되는 쐐기의 기저선 방향이 최대경사벡터 속성을 지니고 있어 쐐기파괴 영역을 평면 및 전도파괴 영역이 제도된 투영도 상에 함께 도시하여 분석을 수행하였다. 특히 쐐기 상부 면을 형성하는 절리를 추출할 수 있어 전체 쐐기형상을 추정하고 역학적 거동분석을 수행하는데 요구되는 쐐기의 기하학적 특성자료를 도출하는 토대를 확립하였다.

Newmark 변위법을 이용한 중력식 안벽의 지진변위 산정 (Evaluation of Seismic Displacements of Quay Walls Using Newmark Sliding Block Method)

  • 김성렬;장인성;정충기;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.123-133
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    • 2004
  • 지진시 중력식 안벽에 작용하는 동적작용력의 크기는 배면지반내에 발생하는 과잉간극수압의 크기에 따라 민감하게 변화한다. 본 연구에서는 지진시 발생 과잉간극수압에 따른 벽체 작용력의 변화를 고려하여 중력식 안벽의 지진변위를 산정할 수 있는 새로운 변위모델을 제안하였다. 이 모델은 기본적으로 Newmark 강성블럭 해석개념을 이용하며, 벽체 작용력의 크기 변화를 항복가속도 크기 변화와 연계하여 산정한다. 개발된 모델은 변수연구와 1g 진동대 실험을 수행하여 검증하였는데, 변수연구를 통하여 본 모델에 사용되는 주요 변수들이 안벽의 변위발생에 미치는 영향을 분석하였고, 1g 진동대 실험에서 얻어진 모형벽체의 측정변위와 본 모델의 예측변위를 비교하여 그 적용성을 검증하였다.

Formulation for seismic response of a ship-block system

  • Kuchaksarai, Masoud Moghaddasi;Bargi, Khosrow
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제23권3호
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    • pp.293-308
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    • 2006
  • This paper presents a complete and consistent formulation to study the seismic response of a free-standing ship supported by an arrangement of n keel blocks which are all located in a dry dock. It is considered that the foundation of the system is subjected to both horizontal and vertical in plane excitation. The motion of the system is classified in eight different modes which are Rest (relative), Sliding of keel blocks, Rocking of keel blocks, Sliding of the ship, Sliding of both keel blocks and the ship, Sliding and rocking of keel blocks, Rocking of keel blocks with sliding of the ship, and finally Sliding and rocking of keel blocks accompanied with sliding of the ship. For each mode of motion the governing equations are derived, and transition conditions between different modes are also defined. This formulation is based on a number of fundamental assumptions which are 2D idealization for motion of the system, considering keel blocks as the rigid ones and the ship as a massive rigid block too, allowing the similar motion for all keel blocks, and supposing frictional nature for transmitted forces between contacted parts. Also, the rocking of the ship is not likely to take place, and the complete ship separation from keel blocks or separation of keel blocks from the base is considered as one of the failure mode in the system. The formulation presented in this paper can be used in its entirety or in part, and they are suitable for investigation of generalized response using suitable analytical, or conducting a time-history sensitivity analysis.

디젤엔진용 소결(W/C35%Ni) 태핏의 마멸거동에 관한 연구 (A Study on Friction and Wear Characteristics of Sintered W/C-35%Ni Tappets for Diesel Engine Application)

  • 류병진;오세일;박맹로;양승호
    • Tribology and Lubricants
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    • 제16권1호
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    • pp.33-38
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    • 2000
  • Abstract- In this paper tribological characteristics of solid and liquid phase sintered W/C-35%Ni tappets were investigated. Three test methods were performed to investigate the wear and surface damage mechanism of sintered tappets. First, block-on-ring wear test was performed to investigate the wear characteristics under pure sliding condition. Second, simplified cam and tappet tests (called component wear test hereafter) were carried out to simulate the real contact history of cam and tappet. Also, after the test, contact surfaces were analyzed with scanning electron microscope to study the wear mechanism. As a final screening, engine dynamo tests were performed. Results showed that in the block on ring sliding wear test, solid phase sintered specimens showed superior wear resistance to liquid phase sintered specimens. The component wear tests and engine dynamo tests also showed the same results. Therefore, in these tests, solid phase sintered tappet material revealed superior wear resistant properties to liquid phase sintered one.

수평방향의 정현파 가진을 받는 강체 블록의 비선형 록킹진동특성 (Nonlinear Rocking Vibration Characteristics for Rigid Block Subjected to Horizontal Sinusoidal Excitation)

  • 정만용;김정호;김지훈;정낙규;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.3-12
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    • 1999
  • This research concentrates on the influence of non-linearities associated with impact for the nonlinear rocking behavior of rigid block subjected to one dimensional sinusoidal excitation of horizontal direction. The transition of two governing rocking equations, the abrupt reduction in the kinetic energy associated with impact, and sliding motion of block. In this study, two type of rocking vibration system are considered. One is the undamped rocking vibration system, disregarding energy dissipation at impact and the other is the damped rocking system, including energy dissipation and sliding motion. The response analysis using non-dimensional rocking equation is carried out for the change of excitation parameters and friction coefficient. The chaos responses were discovered in the wide response region, particularly, for the case of high excitation amplitude and their chaos characteristics were examined by the time history, Poincare map, power spectra and Lyapunov Exponent of rocking responses. The complex behavior of chaos response, in the phase space, were illustrated by Poincare map. The bifurcation diagram and Poincare map were shown to be effective in order to understand chaos of rocking system.

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Seismic fragility analysis of sliding artifacts in nonlinear artifact-showcase-museum systems

  • Liu, Pei;Li, Zhi-Hao;Yang, Wei-Guo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권3호
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    • pp.333-350
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    • 2021
  • Motivated by the demand of seismic protection of museum collections and development of performance-based seismic design guidelines, this paper investigates the seismic fragility of sliding artifacts based on incremental dynamic analysis and three-dimensional finite element model of the artifact-showcase-museum system considering nonlinear behavior of the structure and contact interfaces. Different intensity measures (IMs) for seismic fragility assessment of sliding artifacts are compared. The fragility curves of the sliding artifacts in both freestanding and restrained showcases placed on different floors of a four-story reinforced concrete frame structure are developed. The seismic sliding fragility of the artifacts within a real-world museum subjected to bi-directional horizontal ground motions is also assessed using the proposed IM and engineering demand parameter. Results show that the peak floor acceleration including only values initiating sliding is an efficient IM. Moreover, the sliding fragility estimate for the artifact in the restrained showcase increases as the floor level goes higher, while it may not be true in the freestanding showcase. Furthermore, the artifact is more prone to sliding failure in the restrained showcase than the freestanding showcase. In addition, the artifact has slightly worse sliding performance subjected to bi-directional motions than major-component motions.