• 제목/요약/키워드: Sliding mechanics

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Sliding mode control based on neural network for the vibration reduction of flexible structures

  • Huang, Yong-An;Deng, Zi-Chen;Li, Wen-Cheng
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권4호
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    • pp.377-392
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    • 2007
  • A discrete sliding mode control (SMC) method based on hybrid model of neural network and nominal model is proposed to reduce the vibration of flexible structures, which is a robust active controller developed by using a sliding manifold approach. Since the thick boundary layer will reduce the virtue of SMC, the multilayer feed-forward neural network is adopted to model the uncertainty part. The neural network is trained by Levenberg-Marquardt backpropagation. The design objective of the sliding mode surface is based on the quadratic optimal cost function. In course of running, the input signal of SMC come from the hybrid model of the nominal model and the neural network. The simulation shows that the proposed control scheme is very effective for large uncertainty systems.

마찰력이 개재된 강체역학에서 불일치의 해소 $-L\ddot{o}tstedt$의 미끄러지는 막대 (Resolving the Inconsistency of Rigid Body Frictional Mechanics $-L\ddot{o}tstedt$'s Sliding Rod)

  • 한인환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.866-875
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    • 1994
  • The problem of a rigid rod sliding on a rough horizontal surface in the plane is analyzed, which is commonly cited as an example of the inconsistency of rigid body frictional mechanics. The inconsistency is demonstrated by analyzing the normal reaction force at the contact point with the surface, and the concept of tangential collision is derived to resolve the inconsistency. Using the Poisson's hypothesis for the coefficient of restitution and Coulomb's law for the friction, the general methodology for solving the tangential collision is presented. The problem of the inconsistency generated in the sliding rod is completely resolved, building the concept of the tangential collision and adopting the theory of frictional impact. The result presented in this paper will obviate a generic obstacle to the development of simulation packages for planar rigid body mechanical systems with temporary contacts, and planning efficient motion strategies for robot manipulators.

A Study on the Friction Behavior of Natural Rubber

  • Kim, W.D.;Kim, D.J.;Nah, Chang-Woon;Lee, Y.S.
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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    • pp.193-194
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    • 2002
  • The frictional characteristics of natural rubber plates under various conditions including sliding speed, contacted ball size, and lubrication conditions were evaluated experimentally. The frictional force and the normal force were measured by a self-made tester pin and a load cell with strain gages. In the lubrication condition, the effect of sliding speed was not significant over tested speed range. But in the none-lubrication condition, according to increase the sliding speed, the friction coefficient was decreased. The coefficients of friction under various lubrication conditions were varied from 0.03 to 0.32 and under none-lubrication condition was varied from 2.54 to 4.74.

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유한요소법을 이용한 미끄럼 접촉시의 반무한체 내의 수평균열 전파해석 (Finite Element Analysis of Subsurface Crack Propagation in Half-space Due to Sliding Contact)

  • 이상윤;김석삼
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1999년도 제29회 춘계학술대회
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    • pp.297-302
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    • 1999
  • Finite element analysis is peformed about the crack propagation in half-space due to sliding contact. The analysis is based on linear elastic fracture mechanics and stress intensity factor concept. The crack location is fixed and the friction coefficient between asperity and half-space is varied to analyze the effect of surface friction on stress Intensity factor for horizontal crack. The crack propagation direction is predicted based on the maximum range of shear and tensile stress intensity factor.

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Micro-Implant Anchorage(MIA)를 이용한 Sliding mechancis (A new protocol of the sliding mechanics with Micro-Implant Anchorage(M.I.A.))

  • 박효상
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.677-685
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    • 2000
  • 고정원의 조절은 교정치료에 있어서 매우 중요한 요소로 이를 보강하기 위한 많은 노력이 있어 왔다. 골융합성 임프란트의 경우 확실한 고정원으로서 가능성이 인정되고 있고, 또 임상에서 시도되고 있다. 그러나 임프란트를 매식하기 위해서는 무치악이 존재해야 하거나 하악구치 후방부위에 식립해야 하는 등 장소의 제약이 있고, 값이 비싸며, 골융합을 위하여 기다리는 시간이 필요하다는 등의 단점으로 인하여 보편화되고 있지는 않다. 최근 몇몇 임상가에 의하여 수술용 titanium microscrew 나 miniscrew를 교정치료시의 고정원으로 사용하려는 시도가 있었는데, 이것은 골융합성 임프란트보다 수술이 간단하며, 가격이 저렴하고, 치조골 어느 부위든지 식립할 수 있다는 장점이 있다. 저자는 M.I.A.(Micro-Implant Anchorage)를 고정원으로 사용한 sliding mechanics를 통하여 골격성 II급 부정교합자를 치료하였다. 상악의 M.I.A.는 상악전치의 후방견인의 고정원으로 사용되었고 하악의 M.I.A.는 하악 제1대구치의 직립과 제2대구치의 압하이동의 고정원으로 사용되었다. 하악 구치가 직립됨에 따라 하악골의 전상방 회전이 일어나 SNB각의 증가로 이어지고 ANB각의 감소를 가져 왔다. M.I.A.는 치료 전기간동안 안정되게 유지되어 교정치료의 고정원으로서의 가능성을 확인시켜 주었다. M.I.A.를 고정원으로 사용한 sliding mechanics를 통하여 골격성 II급 부정교합자를 치료하는 새로운 접근법은 환자의 협조도에 의존하지 않고 치료할 수 있고, 비교적 빠른 시기에 많은 안모의 변화를 가져와 환자의 협조도를 끌어 낼 수 있다. 그리고 상악 6전치를 동시에 후방견인하므로 치료기간을 줄일 수 있으며 호선의 교환이 적어 chair time이 짧다. 이런 결과로 미루어 볼 때 MIA는 치아이동의 고정원으로 역할을 할 수 있을 것으로 생각되고, MIA를 고정원으로 이용한 sliding mechanics를 통한 교정치료는 골격성 II급 부정교합의 치료에 있어서 쉽고 효율적인 치료법으로 생각된다.

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Dynamic responses of structures with sliding base

  • Tsai, Jiin-Song;Wang, Wen-Ching
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권1호
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    • pp.63-76
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    • 1998
  • This paper presents dynamic responses of structures with sliding base which limits the translation of external loads from ground excitation. A discrete element model based on the discontinuous deformation analysis method is proposed to study this sliding boundary problem. The sliding base is simulated using sets of fictitious contact springs along the sliding interface. The set of contact spring is to translate friction force from ground to superstructure. Validity of the proposed model is examined by the closed-form solutions of an idealized mass-spring structural model subjected to harmonic ground excitation. This model is also applied to a problem of a three-story structural model subjected to the ground excitation of 1940 El Centro earthquake. Analyses of both sliding-base and fixed-base conditions are performed as comparisons. This study shows that using this model can simulate the dynamic response of a sliding structure with frictional cut-off quite accurately. Results reveal that lowering the frictional coefficient of the sliding joint will reduce the peak responses. The structure responses in little deformation, but it displaces at the end of excitation.

Combination loon archwire와 활주역학을 이용한 상악전치의 후방 견인시 나타나는 초기 응력 분포에 관한 광탄성학적 연구 (A photoelastic study on the initial stress distribution of the upper anterior teeth retraction using combination loop archwire and sliding mechanics)

  • 임강순;차경석;이진우
    • 대한치과교정학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.303-312
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    • 2004
  • 전치의 후방 견인시 교정력은 치아의 저항중심에서 벗어난 브라켓을 통해 적용되기 때문에 바람직하지 못한 경사이동이 발생하게 되고 이를 방지하기 위한 여러 가지 방법 중 호선에 curve나 전치부 호선에 치근 설측 토그를 부여하는 방법이 많이 사용된다. 이에 본 연구는 combination loop archwire와 hook을 이용한 활주역 학을 이용하여 전치를 후방 견인 시, compensating curve를 0도, 15도, 30도 부여하고, 이 때 나타나는 효과를 광탄성법으로 비교 연구하기 위하여 치아와 치조골 모형을 광탄성 모형으로 대체시키고 와이어와 브라켓을 주어진 조건으로 위치시 킨 후 편광판을 이용하여 초기 응력 상태를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Combination loop archwire와 활주역학으로 전치를 후방 견인 시 compensating curve가 0도, 15도, 30도로 증가할수록 전치부 치근단 부위의 최대 무의차수가 감소하였다. 2. Combination loop archwire와 활주역 학으로 전치를 후방 견인 시 compensating curve가 0도, 15도, 30도로 증가할수록 견치와 소구치 부위의 최대 무의차수가 증가하였다. 3. Combination loop archwire로 전치를 견인할 때보다 동일한 힘을 사용하여 활주역 학으로 견인할 때 전치부 치근단 부위에서 다소 낮은 무의차수를 나타내었다. 이상의 결과에서 Combination loop archwire와 활주역학을 이용한 상악전치의 후방 견인시 견인방법에 큰 차이 없이 호선에 부여한 compensating curve는 전치의 설측 경사이동 양상을 어느 정도 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 힘의 적용위치가 저항중심에 더욱 가까운 hook을 이용한 활주 역학이 전치의 설측경사 방지에 더 효과적일 것으로 판단된다.가 높게 나타나는 현상을 부분적으로 설명하여 주는 것으로 사료된다.용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다.ing할 경우, arch perimeter의 증가량은 Curve of Spee의 최대 길이의 1/2보다 적게 나타났다.$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $61\%$ 수준이었으며, Non-etched Foil-Mesh base에서 최저 Peel 결합 강도$(_{60}PBS)$는 전단결합강도(SBS)의 $34\%$ 수준이었으며, 인장결합강도(TBS)에 대해서는 $55\%$ 수준이었다. 4. 단위 면적 당 결합강도에 있어서 전단결합강도(SBS)와 인장결합강도(TBS) 및 $75^{\circ}\;와\;90^{\circ}$ peel 결합강도는 Micro-Loc base와 Chessboard base에서 차이 가 없었으며 Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작았고(p<0.05), $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$ peel응력을 적용한 결과 Chessboard base에서 가장 큰 Peel결합강도를, Non-etched Foil-Mesh base에서 가장 작은 결합강도를 보였다(p<0.05).았다. 6. 주사전자현미경으로 본 표면은 모든 제품에서 생산과정 중에 보이는 압흔과 pitting이 관찰되는데, 진성기업의 Stainless Steel은 가늘고 긴 압흔이 있으며 비교적 매끄러운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다수 존재했다

Structural behavior of the suspen-dome structures and the cable dome structures with sliding cable joints

  • Liu, Hongbo;Chen, Zhihua
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제43권1호
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    • pp.53-70
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    • 2012
  • Sliding cable joints have been developed for the cable dome structures and the suspen-dome structures to reduce the cable pre-stressing loss and obtain a uniform inner force in each hoop cable. However, the relevant investigation is less addressed on the structural behavior of the cable dome structures and the suspen-dome structures with sliding cable joints due to the lack of analysis techniques. In this paper, a closed sliding polygonal cable element was established to analyze the structural behavior of the cable dome structures and the suspen-dome structures with sliding cable joints. The structural behaviors with sliding cable joints were obtained.

마찰열을 고려한 미끄럼 접촉시 내부 복수 수평균열 전파해석 (Thermoelastic Finite Element Analysis of Double horizontal Subsurface Cracks Due to Sliding Surface Traction)

  • 이진영;김석삼;채영훈
    • Tribology and Lubricants
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    • 제18권3호
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    • pp.219-227
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    • 2002
  • A linear elastic fracture mechanics analysis of double subsurface cracks propagation in a half-space subjected to moving thermomechanical surface traction was performed using the finite element method. The effect of frictional heat at the sliding surface on the crack growth behavior is analyzed in terms of the thermal load and peclet number. The crack propagation direction is predicted in light of the magnitudes of the maximum shear and tensile stress intensity factor ranges. When moving thermomechanical surface traction exists, subsurface horizontal cracks are propagation in-plane crack growth rate at the beginning but they are propagation out-of-plane crack growth rate by the frictional heat which is occurrence by the repeated sliding contact.