• 제목/요약/키워드: contact modeling

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생체조직의 원격촉진시스템을 위한 연속체역학 기반의 환경 모델링 (Continuum Mechanics-Based Environment Modeling for Telemanipulation of Soft Tissues in a Telepalpation System)

  • 김정식;김정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1199-1204
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    • 2011
  • 본 연구에서는 원격촉진 시스템을 위한 양방향 원격조작 제어 전략개발의 일환으로, 작업환경의 실시간 파라미터 추정기법을 제안한다. 명시적 환경모델과 파라미터 추정은 원격제어에 있어 투명성의 개선과 작업환경의 경도정보를 제공할 수 있다. 본 연구는 기존의 환경모델이 갖는 문제점들을 개선하고 빠르고 안정된 알고리즘을 개발하기 위해, 연속체 역학 기반의 유한요소 모델과 확장 칼만필터를 이용한 추정 알고리즘을 포함하는 원격제어 기법을 제안한다. 이를 통해 사용자는 실시간으로 구현되는 환경 모델과 상호작용하며, 조작성의 향상 과 진단 및 분석을 위한 재료의 고유한 물성정보를 획득할 수 있다.

철도 전동 소음의 관점에서 해석한 국내 철도의 진동 특성 비교 (Comparison of Track Vibration Characteristics for Domestic Railway Tracks in the Aspect of Rolling Noise)

  • 유정수;장승호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.85-92
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    • 2013
  • 철도 전동 소음은 철도에서 발생하는 대표적인 소음으로서 차륜과 레일의 음향 조도에 의해 유기된다. 철도 전동 소음의 주요 소음원으로는 침목, 레일 그리고 차륜을 들 수 있다. 따라서 철도의 전동 소음을 해석하기 위해서는 차륜의 진동 특성과 함께 궤도의 진동을 해석하고 그 특성을 이해하는 작업이 수행되어야 한다. 본 논문에서는 전동 소음의 관점에서 레일의 진동을 해석하기 위한 이론적 궤도 모델링에 대해 기술하고, 국내의 대표적인 세 가지 철도 궤도에 대해 진동 해석을 수행하였다. 해석에 사용한 궤도로는 기존선 자갈 도상 궤도, KTX 자갈 도상 궤도, KTX 콘크리트 궤도를 선정하였으며, 각 궤도 별로 레일을 따라 진행하는 파동의 전파 특성을 해석하고 그 결과를 비교하였다. 해석 시 궤도는 이산 지지를 가진 Timoshenko 보로 모델링하였으며, 레일의 평균 진동 속도를 이용해 세 궤도 레일의 방사 소음 특성을 간접 비교하였다.

국내 석탑의 강성, 고유진동수 및 감쇠비에 관한 연구 (Study on the Joint Stiffness, Natural Frequency and Damping Ratio of Stone Pagodas in Korea)

  • 이성민;최희수;이기학;이찬희;조영훈
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.45-53
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    • 2018
  • Following the earthquake that shook the city of Gyeongju, Korea, in 2016, it became apparent that research on the safety of cultural heritages against the seismic hazards is necessary in Korea. Predictions of how historically significant stone pagodas would behave the earthquakes anticipated in near future, which are the subject of this study, is also required. In this study, the dynamic characteristics of 15 cultural heritage designated stone pagodas of Korea were investigated, including natural frequency and damping ratio, and the stiffness of the stone material and its contact area were determined using eigenvalue analysis by assuming the stone pagodas to be multi-degree-of-freedom structures. The results of this study enable the structural modeling of stone pagodas using a finite element analysis program and the method is expected to be useful in assessing the structural safety of stone pagodas against vertical loads as well as lateral forces, including earthquakes. Also, by identifying the dynamic characteristics of the structures, the results of this study can be utilized as a nondestructive testing method to determine the rigidity of cultural heritage structures and to identify inherent problems. The natural frequencies of the Korean stone pagodas were measured to be within 3.5~8.3Hz, excluding cases with distinct natural frequency results, and it was determined that the natural frequencies of the stone pagodas are influenced by various parameters including the height and joint stiffness of the structures.

연소시간 중 노즐조립체의 열-구조적 거동분석에 관한 연구 (An Evaluation on Thermal-Structural Behavior of Nozzle Assembly during Burning Time)

  • 노영희;서상규;정승민
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.536-542
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    • 2017
  • 연소 중 고온, 고압, 고속의 연소가스가 작용하는 노즐조립체(Nozzle Assembly)는 다양한 부품(노즐목/내열재/구조체)이 접촉(Contact)/접착(Bonding)의 형태로 조립되며, 유동(경계층 유동장)-열(기계/화학적 삭마, 숯 등 열반응, 열전달)-구조(마찰, 접촉, 접착, 동적거동 및 열응력)적 복합하중이 내부에 작용하며 복잡한 거동을 보이기 때문에 정확한 구조적 안전성을 계산하는데 한계가 있다. 본 연구는 연소시험 후 노즐목 깨짐 현상이 발생한 노즐조립체에 대해 연소시간 중 열-구조적 거동 분석을 해석적으로 수행하였다. 연소시간 중 시간별/위치별로 유동해석(Fluid Analysis)에서 계산된 내부압력과, 열반응/열해석(Thermal Surface Reaction&Ablation Analysis)에서 계산된 노즐 표면의 삭마량 및 대류열전달계수가 구조해석의 경계/하중조건으로 부여된 후 열변형 해석이 수행되는 연동해석(Co-simulation)기법을 사용하였다. 특히 구조해석 시 각 부품별 경계면의 접착/접촉/마찰조건을 달리하며 연소시험 시 계측된 변형률값과 비교하여 가장 유사한 연소 중 거동분석 조건을 도출하였다.

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지진시 중력식 안벽에 작용하는 하중성분의 모델링 (Modeling of Force Components Acting on Quay Walls During Earthquakes)

  • 김성렬;권오순;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.107-121
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    • 2003
  • 중력식 안벽의 내진 안정성을 분석할 때, 중력식 안벽에 발생하는 하중성분의 크기와 위상관계를 명확히 결정하는 것이 중요하다. 일반적으로 안벽에 발생하는 하중성분은 안벽 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있으며, 각 하중성분들의 크기와 위상관계는 배면지반에 발생하는 과잉간극수압의 크기에 따라 변한다. 벽체배면과 뒤채움 토체 사이의 접촉면에서 발생하는 동적작용력은 이러한 힘들의 상호작용에 의하여 발생한다 본 연구에서는 벽체 작용하중 산정식들로부터 구한 각 하중성분들의 크기를 조합하여 배면 동적작용력의 크기와 위상변화를 배면 과잉간극수압의 함수로써 산정하는 간단한 하중산정 모델을 제안하였으며, 진동대 실험결과와 이 모델의 예측결과를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다.

공격시스템을 위한 보안-역-공격공학 생명주기 모델과 공격명세모델 (Security-Reverse-Attack Engineering Life-cycle Model for Attack System and Attack Specification Models)

  • 김남정;공문수;이강수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.17-27
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    • 2017
  • 최근 사이버공격이 활성화됨에 따라 이러한 많은 공격사례들이 다양한 매체를 통해 접해지고 있다. 사이버공격에 대한 보안공학이나 역공학에 대한 연구는 활발하지만, 이들을 통합하고 비용효과적인 공격공학을 통해 공격시스템을 연계하여 적용시킨 연구는 부족하다. 본 논문에서는, 보안강화형 정보시스템을 보안공학적으로 개발하고, 역공학을 통해 취약점을 식별한다. 이 취약점을 이용하여 공격공학을 통해 공격시스템을 구축하거나 리모델링하는 생명주기모델을 비교 분석하여 각 시스템의 구조 및 행동을 명세화하고, 더욱 실효성 있는 모델링을 제안한다. 또한, 기존의 모델 도구를 확장하여 공격방법 및 시나리오를 기능적, 정적, 동적과 같은 모델의 관점에서 명세하는 도형적 공격명세모델을 제시한다.

티셔츠디자인에 활용된 한자(汉字)의 캘리그라피 분석 - 중국과 미국의 사례비교를 중심으로 - (The analysis of Chinese Character's Calligraphy which is applied to the T-shirt design - By contrast between China and USA's example -)

  • 방성성;김세화;안병진
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.703-707
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    • 2008
  • 세계에서 사용 인구가 제일 많은 한자는 커뮤니케이션 수단으로서 만이 아니라 풍부한 문화적 가치와 조형미를 지니고 있어 오늘날 우리 생활디자인 소재로 많이 활용되고 있다. 티셔츠에 활용된 한자의 캘리그라피는 언어적 측면에서 메시지의 전달력이 강하고, 조형적 측면에 있어서 개성이 강하게 드러날 수 있기에 많은 젊은이들이 선호하는 패턴디자인 중 하나이다. 본 연구에서는 한자의 조형적인 측면과 중국과 미국의 한자 캘리그라피 티셔츠디자인들의 사례들을 수집하여 문자의 수, 구조, 서체, 크기, 배치, 색, 기타 표현방식을 비교분석한다. 또한 이러한 캘리그라피 표현이 활용된 다른 분야의 패션디자인분야를 조사하고 다양한 표현형식을 벤치마킹하여 중국 한자 캘리그라피를 활용한 티셔츠디자인의 프로토타입을 개발하고자 한다.

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고병원성 조류인플루엔자 (HPAI)의 에어로졸을 통한 공기 전파 예측을 위한 공기유동학적 확산 모델 연구 (Aerodynamic Approaches for the Predition of Spread the HPAI (High Pathogenic Avian Influenza) on Aerosol)

  • 서일환;이인복;문운경;홍세운;황현섭;;권경석;김기연
    • 한국농공학회논문집
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    • 제53권1호
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    • pp.29-36
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    • 2011
  • HPAI (High pathogenic avian influenza) which is a disease legally designated as an epidemic generally shows rapid spread of disease resulting in high mortality rate as well as severe economic damages. Because Korea is contiguous with China and southeast Asia where HPAI have occurred frequently, there is a high risk for HPAI outbreak. A prompt treatment against epidemics is most important for prevention of disease spread. The spread of HPAI should be considered by both direct and indirect contact as well as various spread factors including airborne spread. There are high risk of rapid propagation of HPAI flowing through the air because of collective farms mostly in Korea. Field experiments for the mechanism of disease spread have limitations such as unstable weather condition and difficulties in maintaining experimental conditions. In this study, therefore, computational fluid dynamics which has been actively used for mass transfer modeling were adapted. Korea has complex terrains and many livestock farms are located in the mountain regions. GIS numerical map was used to estimate spreads of virus attached aerosol by means of designing three dimensional complicated geometry including farm location, road network, related facilities. This can be used as back data in order to take preventive measures against HPAI occurrence and spread.

하이브리드 자기베어링 시스템의 강인 안정도 해석 (Robust Stability Analysis of Hybrid Magnetic Bearing System)

  • 성화창;박진배;탁명환;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.372-377
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하이브리드 자기베어링 시스템의 효과적인 제어 방안 마련을 위한 기법 제안을 목표로 한다. 자기베어링 시스템에서의 제어 목적이란, 회전자(rotor)의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것이다. 기본적으로 자기베어링 시스템은 비선형적 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 쉽지 않으며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 본 논문에서는 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 제어 목적에 대한 설정은 선형행렬 부등식 기반 안정화 문제로 변환하여 제어 입력을 설계하고자 한다. 해당 퍼지 모델링 및 제어 알고리즘의 정당성은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

비국부 층간 결합 모델을 고려한 다중적층 유리의 페리다이나믹 충돌 파괴 해석 (Peridynamic Impact Fracture Analysis of Multilayered Glass with Nonlocal Ghost Interlayer Model)

  • 하윤도;안태식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.373-380
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    • 2018
  • 본 논문에서는 다중적층 유리의 고속 충돌체에 의한 충돌/침투 파괴 현상을 해석하기 위해 페리다이나믹 동적 해석 기법을 적용한다. 대부분의 다중적층 유리 구조물들은 다수의 주요 유리층들이 상대적으로 매우 얇은 탄성 필름으로 접착되어서 만들어진다. 따라서 다중적층 구조물의 수치해석 모델을 구성하는 것은 까다롭고 비용이 많이 든다. 본 연구에서는 실제 절점을 대신하여 가상의 절점들을 주요층들 사이에 위치시키고 상호작용시키는 비국부 가상 층간구조 모델링을 도입하여 보다 효율적으로 다중적층 구조를 모델링하였다. 또한 고속 충돌체와의 충돌 및 침투 현상을 해석하기 위해 페리다이나믹 비국부 접촉 모델이 고려되었다. 7개의 유리층과 하나의 탄성 백킹층이 폴리비닐부티랄 필름으로 부착된 다중적층 유리의 충돌 파괴 해석을 통해 제안된 해석 모델의 손상 파괴 적용 가능성을 확인하였다.