• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.869-874
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• 2004

The inverse kinematics of five-axis milling machines produce large errors near stationary points of the required surface. When the tool travels cross or around the point the rotation angles may jump considerably leading to unexpected deviations from the prescribed trajectories. We propose three new algorithms to repair the trajectories by adjusting the rotation angles in such a way that the kinematics error is minimized. Given the tool orientations and the inverse kinematics of the machine, we first eliminate the jumping angles exceeding ${\pi}$ by using the angle adjustment algorithm, leaving the jumps less than ${\pi}$ to be further optimized. Next, we propose to apply an angle switching algorithm to compute the rotations and identify an optimized sequence of rotations by the shortest path scheme. Further error reduction is accomplished by the angle insertion algorithm based an o special interpolation to obtain the required rotations near the singularity. We have verified the algorithms by five-axis milling machines, namely, MAHO600E at the CIM Lab of Asian Institute of Technology and HERMLE UWF902H at the CIM Lab of Kasetsart University.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.599-610
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• 2007

이 연구에서는 박벽 뼈대 구조물의 3차원 기하 비선형 해석을 위한 Corotational 정식화를 유도하였으며, 특히 변형 후 부재좌표계 결정에서 모호했던 기존의 이론을 단면의 물리적 적합 조건을 이용하여 해결하였다. 부재 양단의 순수 비틀림 회전값이 서로 크기는 같고 방향은 반대가 되는 상태를 적합조건으로 적용하고, 이를 특별히 ZTSC(Zero Twisted Section Condition)이라고 명명하였다. 개발된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 기존의 다른 연구자가 사용한 방법과 비교하여 대회전변위가 발생한 경우에 대한 순수회전변위 결과를 검토하였으며, 개발된 Corotational 정식화를 이용하여 3차원 대변위가 발생하는 세장한 구조물의 후좌굴 해석을 성공적으로 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.132-139
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• 1992

기하학적 비선형 해석과정에서 일반적인 방법으로는 연속적인 하중증분단계의 기하학적 변위증분에서 절점회전이 미소하다는 가정에 의해 제한되어 접선강성행렬을 유도하고 유한회전의 영향을 증분평형 방정식의 반복계산하는 과정에서 고려하는 방법이 사용되고 있다. 그리고 개선된 방법으로는 미소회전증분의 가정을 무시하고 유한회전증분의 영향을 고려하여 접선강성행렬을 유도하는 방법이 Surana, Onate 및 Dvorkin 등에 의해서 개발되었다. 유한 회전을 고려하는 방법에서 Surana는 비선형 절점 회전함수를 가정하여 강성메트릭스를 유도하였으며 Onate와 Dvorkin은 전체좌표에서 회전각에 대한 회전행렬의 2차항까지를 고려한 강성메트릭스를 유도하였다. 본 논문에서는 유한요소의 기하학적 위치를 나타내는 변위함수의 방향 벡터를 삼각함수로 표현하여 연속적인 하중증분 사이의 방향벡터 증분을Tayler의 급수로 2차항까지 전개하므로써 비선형 회전 증분을 고려한 쉘 요소를 개발하였다. 기하학적 비선형 해석과정은 연속체 운동의 증분이론을 도입하여 Total Lagrange(T.L.)수식과 Updated Lagrange(U.L.)수식으로 비선형 거동을 해석하였다.

• 천문학회지
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• 제37권5호
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• pp.527-531
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• 2004

It is argued that the key task in understanding magnetic fields in the cosmos is to comprehend the origin of their order or coherence over large length scales in galaxies. Obtaining magnetic fields can be done in stars, whose lifetime is usually $10^{10}$ rotations, while galactic disks have approximately 20 to 50 rotations in their lifetime since the last major merger, which established the present day gaseous disk. Disorder in the galactic magnetic fields is injected on the disk time scale of about 30 million years, about a tenth of the rotation period, so after one half rotation already it should become completely disordered. Therefore whatever mechanism Nature is using, it must compete with such a short time scale, to keep order in its house. This is the focal quest.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.227-233
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• 1992

3차원 편심 보요소의 기하학적 비선형 해석에서 증분 평형식을 유도하는 일반적인 방법의 대부분은 비선형을 고려한 가상일의 평형방정식을 선형화하는 방법으로, 회전증분이 미소하다는 가정에 의해서 선형화된 증분 평형식을 유도하고, 구조물의 변형이 일어나는 동안에 발생하는 유한회전의 영향은 반복계산의 과정에서 고려하는 방법이다. 그리고 유한회전을 고려하는 개선된 방법으로 Surana와 Onate 등에 의해서 개발되었는데, Surana는 비선형 절점함수를 가정하였고, Onate는 회전행렬의 관계식을 이차항까지 고려하여 비선형 증분 평형식을 유도하였다. 본 논문에서는 비선형 해석의 증분이론(incremental theory)을 도입, $^{t+dt}U_i$ 변위증분을 Talyer 급수로 2차항까지 전개하므로서 1차 선형항($U_L$)과 2차 유한회전항($U_R$)으로 표시하여 연속체운동의 비선형 증분평형식에서 유한회전의 영향을 고려하는 방법을 사용하였다. 이상의 해석방법에 따른 수치해석 결과는 Surana와 Onate등에 의하여 다루어진 예제와 비교 하였다.

• Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
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• 제1권1호
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• pp.26-36
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• 1993

In this paper, a thoery for the static analysis of large plastic deformations of 3-dimentional frames, aiming at application to the collapse analysis of ship structures, is presented. In the frame analysis formulation, effects of shear deformations are included. A plastic hinge is inserted into the field of a beam and post-failure deformation of the plastic hinge is characterized by finite rotations and extensions. In order to model deep web frames of ship's structures into a framed structures, collapse of thin-walled plate girders is investigated. The proposed analysis method is applied to several ship structural models in the references.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.141-153
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• 1995

An incremental Total Lagrangian Formulation is implemented for the finite element analysis of laminated composite pressure vessel with consideration of the material and geometric nonlinearities. For large displacements/large rotations due to geometric nonlinearities, the incremental equations are derived using a quadratic approximation for the increment of the reference vectors in terms of the nodal rotation increments. This approach leads to a complete tangent stiffness matrix. For material nonlinearity, the analysis is performed by using the piecewise linear method, taking account of the nonlinear shear stress-strain relation. The results of numerical tests include the large deflection behavior of the selected composite shell problem. When compared with the previous analysis, tile results are in good agreement with them. As a practical example, filament wound pressure vessel is analyzed with consideration of the geometrically and materially nonlinearity. The numerical results agree fairly well with the existing experimental results.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.15-21
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• 2004

This paper proposes a real-time technique for simulating large rotational deformations. Modal analysis based on a linear strain tensor has been shown to be suitable for real-time simulation, but is accurate only for moderately small deformations. In the present work, we identify the rotational component of an infinitesimal deformation, and extend linear modal analysis to track that component. We then develop a procedure to integrate the small rotations occurring al the nodal points. An interesting feature of our formulation is that it can implement both position and orientation constraints in a straightforward manner. These constraints can be used to interactively manipulate the shape of a deformable solid by dragging/twisting a set of nodes, Experiments show that the proposed technique runs in real-time even for a complex model, and that it can simulate large bending and/or twisting deformations with acceptable realism.

• Earthquakes and Structures
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• 제19권3호
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• pp.189-196
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• 2020

The near-collapse performance limit is defined as the deformation at the 20% drop of maximum base shear in the decreasing region of the pushover curve for ductile framed buildings. Although monotonic pushover analysis is preferred due to the simple application procedure, this analysis gives rise to overestimated results by neglecting the cumulative damage effects. In the present study, the acceptabilities of monotonic and cyclic pushover analysis results for the near-collapse performance limit state are determined by comparing with Incremental Dynamic Analysis (IDA) results for a 5-story Reinforced Concrete framed building. IDA is performed to obtain the collapse point, and the near-collapse drift ratios for monotonic and cyclic pushover analysis methods are obtained separately. These two alternative drift ratios are compared with the collapse drift ratio. The correlations of the maximum tensile and compression strain at the base columns and beam plastic rotations with interstory drift ratios are acquired using the nonlinear time history analysis results by the simple linear regression analyses. It is seen that these parameters are highly correlated with the interstory drift ratios, and the results reveal that the near-collapse point acquired by monotonic pushover analysis causes unacceptably high tensile and compression strains at the base columns, as well as large plastic rotations at the beams. However, it is shown that the results of cyclic pushover analysis are acceptable for the near-collapse performance limit state.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.307-314
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• 2009

본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴해석을 위한 공간프레임의 정식화, 분기경로 추적을 위한 pin-pointing 및 분기경로 전환알고리즘을 기술하고 있다. 복잡한 좌굴 후 거동특성을 파악하기 위한 본 연구의 공간프레임요소는 오일러리안 좌표계에 의한 유한회전이론으로 강체변형을 계산하였고, 굽힘효과가 고려된 보-기둥식을 적용하여 적은 개수의 요소의 사용으로도 정해를 얻을 수 있도록 하였으며, 후좌굴해석과 같은 고도의 비선형해석을 수행하기 위해 기하강성행렬의 모멘트에 대한 영향을 고려하였다. 분기좌굴에 의한 좌굴후 평형상태인 주경로와 분기경로의 pin-pointing 알고리즘으로 특이점을 계산하였으며, 고유치 및 고유모드를 이용한 본 연구의 수치알고리즘에 의해 분기경로를 추적하였다. 분기좌굴 해석예제로 평면프레임, 평면아치 및 공간돔에 대한 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.