• 제목/요약/키워드: sinusoidal wave

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콘택트 렌즈의 탄성에 관한 연구(I) : 진동에 의한 영향 (Elastic Behavior of Contact Lense(I) : Effect of Vibration)

  • 김대수
    • 한국안광학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.1-16
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    • 1999
  • 주기적으로 변하는 압력이 탈수상태의 HEMA 콘택트 렌즈에 작용하여 진동이 발생하는 경우, 렌즈상의 임의의 위치에서 파형과 평균진폭을 예측할 수 있는 미분방정식과 컴퓨터 프로그램을 유도하였다. 중심부분의 두께 0.08mm, 직경 14mm, 곡율반경 8mm 렌즈의 고유 공진진동수는 추가질량감소법에 의해 5730 Hz으로 측정되었다. 진동에 주로 관여하는 렌즈의 유효반경의 측정값과 고유 공진 진동수값으로부터 base curve를 가지고 있는 상태에서 렌즈의 탄성율(Young's modulus)을 구할 수 있었으며, 본 실험에 사용한 렌즈에서는 그 값이 $4{\times}10^9$ Pa으로 구해졌다. 파동방정식과 탄성이론에 기초를 두고 유도한 컴퓨터 모델을 작동하여 렌즈의 유효 반경, 렌즈두께, damping, 압력진폭, driving 압력의 진동수 등의 변수가 진동에 미치는 영향을 모사하였다. 렌즈의 유효반경이 클수록, 렌즈의 두께가 얇아 질수록 공진진동수는 낮아지며, 공진진동수 감소에 따라 평균진폭의 급격한 증가가 예측되었다. 외부 압력의 진동수가 렌즈의 고유진동수의 정배수에 접근하는 경우 diaphram의 진동 파형은 원호형에서 파도 또는 종(bell)형으로 전환되며 결과적으로 중심부근의 진폭이 갑자기 상승하게 될 것으로 예상된다.

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표면웨이브가 존재하는 유한폭 슬라이더 베어링의 지지하중 특성에 관한 연구 (Study on the Load-Carrying Capacity of Finite-Width Slider Bearing with Wavy Surface)

  • 신정훈;이기천;박종원;강보식;김경웅
    • Tribology and Lubricants
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    • 제29권1호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • Slider bearing is a widely used load-carrying element in the industry. While a large number of studies have investigated the effect of overall surface curvature, very few have considered sinusoidal surface. Recently, consideration of surface roughness/waviness or intentional wave design has been identified as an important issue in the manufacture of hard disk driver, mechanical seal, hydraulic machine, and etc. This study investigated the load-carrying capacity of a finite-width slider bearing with a wavy surface. Film thickness ratios, length-width ratio, ambient pressure, amplitude, and partial distribution were selected as the simulation parameters. The calculation results showed that the load-carrying capacity rapidly varied at small film thickness ratio, but the waviness near the area of minimum film thickness made much more influence with an increase in film thickness ratio. As the length-width ratio of bearing was increased, ambient pressure became more influential at small film thickness ratios. Furthermore a particular partial distribution of the wavy area led to higher load-carrying capacity than did the whole distribution. Consequently, the results of this study are expected to be of use in surface micro-machining of finite-width slider bearings.

단부 경계조건을 고려한 매설관의 동적응답 해석 (I) (Analysis of Seismic Response of the Buried Pipeline with Pipe End Conditions (I))

  • 정진호;이병길;박병호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1148-1158
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    • 2005
  • This work reports results of our study on the dynamic responses of the buried pipelines both along the axial and the transverse directions under various boundary end conditions. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends. We have studied the seismic responses of the buried pipelines with the various boundary end conditions both along the axial and the transverse direction. We have considered three cases, i.e., the free ends, the fixed ends, and the fixed-free ends for the axial direction, and three more cases including the guided ends, the simply supported ends, and the supported-guided ends for the transverse direction. The buried pipelines are modeled as beams on elastic foundation while the seismic waves as a ground displacement in the form of a sinusoidal wave. The natural frequency and its mode, and the effect of parameters have been interpreted in terms of free vibration. The natural frequency varies most significantly by the soil stiffness and the length of the buried pipelines in the case of free vibration, which increases with increasing soil stiffness and decreases with increasing length of the buried pipeline. Such a behavior appears most prominently along the axial rather than the transverse direction of the buried pipelines. The resulting frequencies and the mode shapes obtained from the free vibration for the various boundary end conditions of the pipelines have been utilized to derive the mathematical formulae for the displacements and the strains along the axial direction, and the displacements and the bending strains along the transverse direction in case of the forced vibration. The negligibly small difference of 6.2% between our result and that of Ogawa et. al. (2001) for the axial strain with a one second period confirms the accuracy of our approach in this study.

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저전압 대회전을 위한 분리된 압전 구동기에 의한 미소거울 (Micromirrors Driven by Detached Piezoelectric Microactuators For Low-voltage and Wide-angle Rotation)

  • 김성진;진영현;이원철;남효진;부종욱;조영호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권3호
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    • pp.149-155
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    • 2006
  • This paper presents a torsional micromirror detached from PZT actuators (TMD), whose rotational motion is achieved by push bars in the PZT actuators detached from the micromirror. The push bar mechanism is intended to reduce the bending, tensile and torsional constraints generated by the conventional bending bar mechanism, where the torsional micromirror is attached to the PZT actuators (TMA). We have designed, fabricated and tested prototypes of TMDs for single-axis and dual-axis rotation, respectively. The single-axis TMD generates the static rotational angle of $6.1^{\circ}$ at 16 VDC, which is 6 times larger than that of single-axis TMA, $0.9^{\circ}$. However, the rotational response curve of TMD shows hysteresis due to the static friction between the cover and the push bar in the PZT actuator. We have shown that 63.2% of the hysteresis is due to the static friction caused by the initial contact force of the PZT actuaor. Without the initial contact force, the rotational response curve of TMD shows linear voltage-angle characteristics. The dual-axis TMD generates the static rotational angles of $5.5^{\circ}$ and $4.7^{\circ}$ in x-axis and y-axis, respectively at 16 VDC. The measured resonant frequencies of dual-axis TMD are $2.1\pm0.1$ kHz in x-axis and $1.7\pm0.1$ kHz in y-axis. The dual-axis TMD shows stable operation without severe wear for 21.6 million cycles driven by 16 Vp-p sinusoidal wave signal at room temperature.

Ti-6Al-4V 재의 UNSM 처리에 의한 피로특성변화 - 회전굽힘 피로시험과 축하중 인장압축 피로시험 비교 - (Variation of Fatigue Properties in Nanoskinned Ti-6Al-4V - Rotating Bending and Axial Loading Tension-Compression Cycle -)

  • 서민수;편영식;서창민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.443-449
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    • 2012
  • Ti-6Al-4V 재에 다양한 표면처리방법을 통하여 나노스킨화된 피로시험편을 제작하고 회전굽힘피로 시험과 축하중 인장압축피로시험을 수행하였다. 특히 S-N 곡선에서 초음파나노표면개질(UNSM)법은 국내특허기술로 다른 처리법들보다 우수한 결과를 보였고, UNSM 처리된 직경 5 mm 재는 6 mm 티타늄재를 대치 가능할 성능을 얻었다. UNSM 처리된 $10^6$ 사이클 이상의 장수명영역에서 피로강도가 크게 향상되는 시험결과를 얻었다. 균열발생 패턴의 분석을 통하여 Ti-6Al-4V 재는 응력의 작용형태에 따라 표면균열발생형(surface originating crack type)과 내부균열발생형(interior originating crack type)인 어안균열(fish eye crack)이 발생하는 메커니즘을 분석하였다.

흡기계 능동소음제어를 위한 적응형 필터 알고리즘의 개발 (Design of a New VSS-Adaptive Filter for a Potential Application of Active Noise Control to Intake System)

  • 김의열;김병현;김호욱;이상권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.146-155
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    • 2012
  • The filtered-x LMS(FX-LMS) algorithm has been applied to the active noise control(ANC) system in an acoustic duct. This algorithm is designed based on the FIR(finite impulse response) filter, but it has a slow convergence problem because of a large number of zero coefficients. In order to improve the convergence performance, the step size of the LMS algorithm was modified from fixed to variable. However, this algorithm is still not suitable for the ANC system of a short acoustic duct since the reference signal is affected by the backward acoustic wave propagated from a secondary source. Therefore, the recursive filtered-u LMS algorithm(FU-LMS) based on infinite impulse response(IIR) is developed by considering the backward acoustic propagation. This algorithm, unfortunately, generally has a stability problem. The stability problem was improved by using an error smoothing filter. In this paper, the recursive LMS algorithm with variable step size and smoothing error filter is designed. This recursive LMS algorithm, called FU-VSSLMS algorithm, uses an IIR filter. With fast convergence and good stability, this algorithm is suitable for the ANC system in a short acoustic duct such as the intake system of an automotive. This algorithm is applied to the ANC system of a short acoustic duct. The disturbance signals used as primary noise source are a sinusoidal signal embedded in white noise and the chirp signal of which the instantaneous frequency is variable. Test results demonstrate that the FU-VSSLMS algorithm has superior convergence performance to the FX-LMS algorithm and FX-LMS algorithm. It is successfully applied to the ANC system in a short duct.

ANALYSIS OF EFFECTIVE NUGGET SIZE BY INFRARED THERMOGRAPHY IN SPOT WELDMENT

  • Song, J.H.;Noh, H.G.;Akira, S.M.;Yu, H.S.;Kang, H.Y.;Yang, S.M.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • Spot welding is a very important and useful technology in fabrication of thin sheet structures such as the parts in an automobile. However, because the fatigue strength of the spot welding point is considerably lower than that of the base metal due to stress concentration at the nugget edge, the nugget size must be estimated to evaluate a reasonable fatigue strength at a spot welded lap joint. So far, many investigators have experimentally studied the estimation of fatigue strengths of various spot weldments by using a destructive method. However, these destructive methods poses problems so testing of weldments by these methods are difficult. Furthermore, these methods cannot be applied to a real product, and are time and cost consuming, as well. Therefore, there has been a strong, continual demand for the development of a nondestructive method for estimating nugget size. In this study, the effective nugget size in spot weldments have been analyzed by using thermoelastic stress analysis adopting infrared thermography. Using the results of the temperature distribution obtained by analysis of the infared stress due to adiabatic heat expansion under sinusoidal wave stresses, the effective nugget size in spot welded specimens were estimated. To examine the evaluated effective nugget size in spot weldments, it was compared with the results of microstructure observation from a 5% Nital etching test.

매트릭스 컨버터 토폴로지를 이용한 직류전동기 속도제어 (The Speed Control for Direct Current Motors Using Matrix Converter Topology)

  • 정범동
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.238-245
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    • 2018
  • 본 논문은 직류전동기 속도제어를 위해 매트릭스 컨버터의 적용 가능성을 제안한다. 매트릭스 컨버터는 크게 직접 매트릭스 컨버터와 간접 매트릭스 컨버터로 나뉘는데 본 논문에서는 다양한 출력 단을 구성할 수 있어 향후 많은 활용이 예상되는 간접 매트릭스 컨버터를 이용하였다. 제안한 방식은 기존의 방식보다 입력 전류의 파형을 개선하고, 부피가 크고 비용이 많이 들며 수명단축의 원인이 되는 에너지 저장 요소를 가지지 않는 이점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 기존 방식과 본 논문에서 제안하는 방식의 특징을 비교 분석하여 제안한 방식의 유효성을 입증하였다. 속도제어, 토크제어, 부하전류제어에서는 유사한 성능을 보이며, 입력전류는 정류단의 스위치를 직접 제어함으로써 정현파와 유사하게 제어되기 때문에 고조파가 크게 감소되었다.

500 MHz의 입력 대역폭을 갖는 8b 200 MHz 0.18 um CMOS A/D 변환기 (An 8b 200 MHz 0.18 um CMOS ADC with 500 MHz Input Bandwidth)

  • 조영재;배우진;박희원;김세원;이승훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권5호
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    • pp.312-320
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 평판 디스플레이 응용을 위한 8b 200 MHz 0.18 um CMOS A/D 변환기 (Analog-to-Digital Converter:ADC)를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 200 MHz의 샘플링 클럭 속도에서 샘플링 클럭 속도보다 더 높은 입력 대역폭을 얻기 위해서 개선된 bootstrapping 기법을 사용한다. Bootstrapping 기법이 적용된 샘플-앤-흘드 증폭기(Sample-and-Hold Amplifier. SHA)는 기존의 회로 보다 향상된 정확도를 가지며, 1.7 V의 전원 전압, 200 MHz의 샘플링 클럭, 500 MHz의 정현파 입력에서 SHA의 출력을 FFT(Fast Fourier Transform) 분석한 결과 7.2 비트의 유효 비트 수(effective number of bits)를 나타내었다. 또한 병합 캐패시터 스위칭 (Merged-Capacitor Switching:MCS) 기법을 사용하여 기존의 A/D 변환기에 사용되는 캐패시터의 숫자를 50 % 줄임으로써 샘플링 속도를 높임과 동시에 면적을 최소화하였다. 제안하는 40 변환기는 0.18 um n-well single-poly quad-metal CMOS 공정을 사용하여 모의 실험 되었으며, 1.7 V 전원 전압, 200 MHz의 샘플링 클럭에서 73 mW의 전력을 소모한다.

BF 컨버터의 고조파 감쇠에 관한 연구 (A study on the haromnic attenuation of the BF Converter)

  • 최태섭;안인수;임승하;사공석진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.8-15
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    • 2000
  • 본 논문에서는 F 컨버터의 능동형 PFC 시스템을 구성하고, 진력 변환시 입력 전류를 전원 전압과 동장연 정현파로 제이하는 동시에 출력 전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM 제어 기법을 제시하였다. 부하단에서 필요한 전압과 높은 전력 효율을 얻기 위하여 인버터 단계애서 전류 성형 제어를 실행한 후, 순방­향(forward) 컨버터에 의해 다시 직류 전압으로 변환시켜 부하단으로 출력한다. 입력 전압이 30[V]이교 승압 (boost) 인덕터가 1.1[mH]일 때 정격 출력은 전압 50[V], 전류1[A], 듀티비 0.5 이상으로 하여 부하 처항에 따른 전압 변화를 PWM-PFM 제어 기법을 이용하며 제어하였고, 전류 성형 기법을 이용하여 0.93획 역률로 고조파를 감쇠 및 개선하였다.

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