This paper presents force feedback control performance of a 3DOF haptic device that can be used for minimally invasive surgery (MIS). As a first step, a 3DOF electrorheological (ER) joint is designed using a spherical mechanism. And it is optimized based on the mathematical torque modeling. Subsequently, the master haptic device is manufactured by the spherical joint. In order to achieve desired force trajectories, model based compensation strategy is adopted for the ER master. Therefore, Preisach model fur the PMA-based ER fluid is identified using experimental first order descending (FOD) curves. A compensation strategy is then formulated through the model inversion to achieve desired force at the ER master. Tracking control performances for sinusoidal force trajectory are presented, and their tracking errors are evaluated.
Concrete filled steel tubular (CFST) column joints with composite beams have been widely used as lateral loading resisting elements in civil infrastructure. To better utilize these innovative joints for the application of structural seismic design and analysis, it is of great importance to investigate the dynamic behavior of the joint under cyclic loading. With this aim in mind, a novel phenomenal model has been put forward in this paper, in which a Bouc-Wen hysteresis component is employed to portray the strength and stiffness deterioration phenomenon caused by increment of loading cycle. Then, a modified chicken swarm optimization algorithm was used to estimate the optimal model parameters via solving a global minimum optimization problem. Finally, the experimental data tested from five specimens subjected to cyclic loadings were used to validate the performance of the proposed model. The results effectively demonstrate that the proposed model is an easy and more realistic tool that can be used for the pre-design of CFST column joints with reduced beam section (RBS) composite beams.
Handball sport, as its name postulates, is a team sport which highly physical workout. During a handball play, several ball impacts are applied on the hands resulting vibration in the forearm, upper arm, shoulders and in general in whole body. Hand has important role in the handball's game. So, understanding about the dynamics and some issues that improve the stability of the hand is important in the sport engineering field. Ulna and radius are two parallel bones in lower arm of human hand which their ends are located in elbow and wrist joint. The type of the joint provides the capability of rotation of the lower arm. These two bones with their ends conditions in the joints constructs a 4-link frame. The ulna is slightly thinner than radius. So, understanding about hand kinematics in handball's game is an important thing in the engineering field. So, in the current work with the aid of a multi-physics simulation, dynamic stability analysis of the ulna and radius bones will be presented in detail.
The composite beam connections often encountered fracture failure in the welded bottom flange joint, and a bottom flange bolted connection has been proposed to increase the deformation ability of the bottom flange joint. The seismic performance of the bottom flange bolted composite beam connection was suffered from both the composite action of concrete slab and the asymmetric load transfer mechanisms between top and bottom beam flange joints. Thus, this paper presents a comprehensive numerical study on the working mechanism of the bottom flange bolted composite beam connections. Three available modelling methods and a new modelling method on the flange-stud-slab interactions were compared. The efficient numerical modeling method was selected and then applied to the parametric study. The influence of the composite slab, the bottom flange bolts, the shear composite ratio and the web hole shape on the seismic performance of the bottom flange bolted composite beam connections were investigated. A hogging strength calculation method was then proposed based on numerical results.
The results of the analysis of a mathematical modeling for the IBR-2M pulsed reactor dynamics for a transition from a power pulse repetition frequency of 5 Hz-10 Hz are presented. The change in the amplitude response of the reactor for variable pulse delayed neutron fraction was studied. We used a set of power feedback parameters determined experimentally in 2021 at an energy output of 1820 MW·day. At a pulse repetition frequency of 10 Hz, the amplitude of pulse energy oscillations significantly depends on the value of the delayed neutron fraction in pulse βp. Depending on βp both suppression and amplification of reactor power fluctuations in the frequency ranges of 0.05-0.20 and 1.25-5.00 Hz can be realized.
의료 IT 기술의 발전으로 스마트헬스케어 사업의 발전을 통해 실버산업시대 개인 맞춤 의료서비스가 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 아두이노 환경에서 다양한 센서를 활용해 스마트 헬스케어 개인 맞춤형 서비스를 제공할수 있는 관절재활 운동이 가능한 손가락 모델링을 구현하였다. 아두이노 기반의 구부림 센서(Flex sensor)를 이용해 개인별 손가락 관절의 활동성을 측정함으로 향후 스마트 헬스케어 분야에서 개인 맞춤형 재활운동에 활용하고자 한다.
의료용 디지털 영상 및 통신 표준과 5축 가공기술의 융합적 연구를 통하여 맞춤형 인공관절의 기초적 지식을 얻고자 하였다. 연구방법으로 의료영상의 위팔뼈에 대해 3차원 모델링을 생성하고 케미컬우드 소재로 형상을 가공하여 해부학적 특징과 모델링 가공 연산시간을 비교하였다. 그 결과 스테레오리소그래피 모델링이 아이제스 모델링에 비해 중삭 2배, 정삭 10배 정도로 시간이 많이 소요되었다. 5축 가공된 위팔뼈는 해부목, 큰돌기, 작은돌기, 결절사이 고랑의 해부학적 구조가 3차원 의료영상과 동일한 특징으로 나타났다. 이와 같이 위팔뼈의 외과목 언더컷 등 다양한 형태의 구조가 5축으로 가공되는 융합적 가공 기술들은 인체의 정밀한 모형을 추구하는 맞춤형 관절 제작 시 향후 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다.
황해는 지정학적으로 한국, 중국, 북한 사이 해역에 위치하고 있으며, 최근 해양공간 이용이 확대되어 사회적·경제적 가치가 증가하고 있다. 또한 기후변화로 인한 해양환경 변화, 대기오염물질 이동 등 한·중 공동 대응 및 협력의 필요성이 증가되고 있다. 본 연구에서는 황해(Yellow Sea) 키워드의 연구논문을 대상으로 핵심주제(Topic)을 도출하고, 저자 네트워크 분석을 수행하여 연구동향을 탐색하였다. 연구대상으로 1984년부터 2021년 사이에 게재된 Web of Science DataBase의 황해 관련 연구논문을 추출하고, 한중 어업협정, 해양환경공동조사 등 한국과 중국의 주요 이벤트를 중심으로 4개의 시기로 구분하였다. 연구방법으로 텍스트 마이닝(Text Mining)의 일종인 토픽모델링(Topic Modeling)을 활용하여 Topic을 도출하였다. 또한 저자 네트워크를 분석하여 해당 분야의 주요 연구 그룹(Community)과 연구자 및 연구기관의 영향력을 파악하고 시사점을 제시하였다. 분석결과 황해 연구논문의 핵심주제는 1기 퇴적물, 해양생물, 2기 산성화, 미세먼지, 3기 수산양식, 지진, 4기 탄소요인, 해양생태계 등으로 변화하였고, 시기별로 핵심 연구자를 중심의 연구자 그룹이 증가하였다. 연구결과를 토대로 황해 관련 연구 동향과 주요 연구자 및 연구기관을 파악함으로써 향후 한국과 중국 간의 황해 연구협력에 기여하고자 한다.
계단에서의 합류는 건물 피난해석에서 매우 중요한 요소이다. 건물에서의 대규모 피난인이 이동하는 경우 정체가 발생하게 되는 지점은 병목현상이 발생하는 문이나 공간이 좁아지는 지점이 있다. 또한 계단에서의 정체이다. 계단에서의 정체는 상부층에서 내려오는 인원과 연결층에서 진입하려는 인원이 합류하면서 발생된다. 이러한 현상은 초고층 건물일 경우 더욱 심하게 될 것이다. 이러한 현상에 대해 현재 시뮬레이션의 결과에 의존하고 있다. 하지만, 이러한 모사가 정확하게 실제와 같이 구현되는지는 실험과의 비교를 통해 검토해볼 필요가 있다. 본 연구에서는 계단에서의 합류에 대한 실험과 시뮬레이션 적용분석을 수행하고 그 결과를 비교해보았다. 실제 실험과 시뮬레이션의 적용 결과는 차이를 보여주고 있으며, 모델링의 결과가 실제보다 낮은 것으로 나타나고 있다.
LASAR (logic automated stimulus and response) 소프트웨어는 디지털 전자 회로 카드에 대한 로직 기능시험 및 고장검출을 위한 자동점검프로그램 개발도구이다. LASAR 소프트웨어는 소자의 논리회로 기능 및 입·출력 정의된 정보가 필요하다. 소자 정보가 없으면 정상적인 부품 모델링이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 소자 정보가 없는 PLD (programmable logic device) 소자를 역설계 방법을 통하여 부품 모델링을 수행한다. 개발된 LASAR 프로그램은 고장 시뮬레이션 결과와 단일 고착 고장삽입 방법을 통해 고장 검출율을 확인하였다. 고장 검출율은 기존의 제한적인 모델링은 91%, 역설계를 통한 모델링은 94%로 3% 상승하였다. 또한, EP 310 PLD 소자에 대한 입·출력핀에 대한 22가지 고착결함의 경우 100% 검출하여 양호한 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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