• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.145-152
• /
• 2010

Gait phase detection is important for evaluating the recovery of gait ability in patients with paralysis, and for determining the stimulation timing in FES walking. In this study, three different motion sensors(tilt sensor, gyrosensor and accelerometer) were used to detect gait events(heel strike, HS; toe off, TO) and they were compared one another to determine the most applicable sensor for gait phase detection. Motion sensors were attached on the shank and heel of subjects. Gait phases determined by the characteristics of each sensor's signal were compared with those from FVA. Gait phase detections using three different motion sensors were valid, since they all have reliabilities more than 95%, when compared with FVA. HS and TO were determined by both FVA and motion sensor signals, and the accuracy of detecting HS and TO with motion sensors were assessed by the time differences between FVA and motion sensors. Results show of that the tilt sensor and the gyrosensor could detect gait phase more accurately in normal subjects. Vertical acceleration from the accelerometer could detect HS most accurately in hemiplegic patient group A. The gyrosensor could detect HS and TO most accurately in hemiplegic patient group A and B. Valid error ranges of HS and TO were determined by 3.9 % and 13.6 % in normal subjects, respectively. The detection of TO from all sensor signals was valid in both patient group A and B. However, the vertical acceleration detected HS validly in patient group A and the gyrosensor detected HS validly in patient group B. We could determine the most applicable motion sensors to detect gait phases in hemiplegic patients. However, since hemiplegic patients have much different gait patterns one another, further experimental studies using various simple motion sensors would be required to determine gait events in pathologic gaits.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.95-102
• /
• 2010

공간구조물은 일반 라멘구조와는 다른 동적특성을 가지고 있으며 이런 동적특성에 관해 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 특정 형태의 공간구조물에 대해 수행되었으며 내진설계를 위해 직접적으로 이용 가능한 연구결과는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 공간구조물의 기본적인 동적특성을 내재한 트러스-아치구조물을 대상으로 양단의 기둥의 길이가 다른 경우에 트러스 아치구조물의 지진응답변화를 분석하고자 한다. 양단 기둥 길이의 차이에 따라 가속도 응답이 수평방향에 비해 수직방향에서 더 많은 영향을 받는다. 따라서 상부구조물을 지지하는 하부구조물의 강성이 다른 경우에 공간구조물의 내전설계에 있어서 수직방향 응답에 대한 고려가 더욱 많이 요구된다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.81-90
• /
• 2010

대공간구조물은 일반 라멘구조와는 다른 동적특성을 가지고 있으며, 이런 동적특성에 관해 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 특정 형태의 대공간구조물에 대해 수행되었으며, 내진설계를 위해 직접적으로 이용 가능한 연구결과는 매우 제한적이다. 본 연구에서는 대공간구조물의 기본적인 동적특성을 내재한 트러스-아치구조물을 대상으로 양단의 기둥의 길이가 다른 경우에 트러스-아치구조물의 지진응답변화를 분석하고자 한다. 양단 기둥 길이의 차이에 따라, 가속도 응답이 수평방향에 비해 수직방향에서 더 많은 영향을 받는다. 따라서 상부구조물을 지지하는 하부구조물의 강성이 다른 경우에 대공간구조물의 내진설계에 있어서 수직방향 응답에 대한 고려가 더욱 많이 요구된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제43권5호
• /
• pp.607-621
• /
• 2012

The Expo Culture Centre is one of the permanent buildings at the World Expo 2010 in Shanghai, China. The main structure has an oval shape and consists of 36 radial cantilever steel trusses with different lengths and inner frames made of concrete-filled rectangular steel tube members. Tuned mass dampers are used to reduce the excessive vibrations of the sixth floor that are caused by human-induced resonance. A three-dimensional analytical model of the system is developed, and its main characteristics are established. A series of field tests are performed on the structure, and the test results show that the vertical vibration frequencies of most structural cantilevers are between 2.5 Hz and 3.5 Hz, which falls in the range of human-induced vibration. Twelve pairs of tuned mass dampers weighing 115 tons total were installed in the structure to suppress the vibration response of the system. These mass dampers were tuned to the vertical vibration frequency of the structure, which had the highest possibility of excitation. Test data obtained after the installation of the tuned mass dampers are used to evaluate their effectiveness for the reduction of the vibration acceleration. An analytical model of the structure is calibrated according to the measured dynamic characteristics. An analysis of the modified model is performed and the results show that when people walk normally, the structural vibration was low and the tuned mass dampers have no effect, but when people run at the structural vibration frequency, the tuned mass dampers can reduce the floor vibration acceleration by approximately 15%.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권10호
• /
• pp.905-910
• /
• 2007

최근에 선박이 대형화, 고속화되면서 선수 충격파 영향으로 인하여 선체 또는 화물에 잦은 손상을 초래하기도 하고, 극판적인 상황에서는 선박이 절단되기도 한다. 본 논문에서는 내항성능 평가요소 중 하나인 상하가속도 값을 선교에 설치된 선체감시장치를 이용하여 해상상태별 변화량을 계측하고, 이를 모형시험 및 이론계산 결과와 상호 비교하였다. 또한 ITTC에서 제시하는 내항성능 기준치와도 비교함으로써 실습선 한바다호의 내항성능을 확인하였다. 이러한 결과는 앞으로 경험할 수 있는 다양한 해상상태에서의 작업가능성 및 위험성 정도의 예측을 가능하게 함으로써 선박의 안전운항에 큰 도움이 될 것으로 판단되며, 또한 다양한 실선계측 자료를 통하여 조선소에서는 보다 우수한 성능의 선박 건조가 가능하리라 본다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제2권2호
• /
• pp.115-126
• /
• 2006

The Terra-Scope system is an affordable 4-D down-hole seismic monitoring system based on independent, microprocessor-controlled sensor Pods. The Pods are nominally 50 mm in diameter, and about 120 mm long. They are expected to cost approximately $6000 each. An internal 16-bit, extremely low power MCU controls all aspects of instrumentation, eight programmable gain amplifiers, and local signal storage. Each Pod measures 3-D acceleration, tilt, azimuth, temperature, and other parametric variables such as pore water pressure and pH. Each Pod communicates over a standard digital bus (RS-485) through a completely web-based GUI interface, and has a power consumption of less than 400 mW. Three-dimensional acceleration is measured by pure digital force-balance MEMS-based accelerometers. These accelerometers have a dynamic range of more than 115 dB and a frequency response from DC to 1000 Hz with a noise floor of less than $30ng_{rms}/{\surd}Hz$. Accelerations above 0.2 g are measured by a second set of MEMS-based accelerometers, giving a full 160 dB dynamic range. This paper describes the system design and the cooperative shared-time scheduler implemented for this project. Restraints accounted for include multiple data streams, integration of multiple free agents, interaction with the asynchronous world, and hardened time stamping of accelerometer data. The prototype of the device is currently undergoing evaluation. The first array will be installed in the spring of 2006.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.299-310
• /
• 2017

본 연구에서는 3-piece 마찰 웨지 화차의 주행성능을 예측하기 위해 ADAMS/View에서 독립하중 마찰 웨지 모델을 개발하였다. 마찰 웨지 모델은 볼스터의 좌우, 수직방향에 따른 마찰을 각각 구현해줄 수 있다. 개발된 마찰 웨지 모델은 ADAMS/Rail 차량 모델에 적용하여 동역학 해석 결과를 얻었다. 대상차량은 임계속도 210km/h를 가진다. 직선 안정성 해석에서 UIC518에 근거해 차체의 횡, 수직방향 한계 가속도에 만족하는 것을 확인하였다. 300R 곡선에서 해석 적용 속도는 70km/h로 UIC518에 근거해 차체, 대차의 한계 가속도에 만족하였다. 또한 "철도차량 안전기준에 관한 규칙"의 윤중감소율, 횡압, 탈선계수에 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.118-124
• /
• 2010

본 논문에서는 차량 구동라인의 굽힘 진동을 저감시키기 위해 사용되는 동흡진기의 설계 파라미터에 대한 최적설계를 수행하였다. 정확한 동적 응답특성을 얻기 위해 구동라인을 구성하는 추진축의 진동해석으로부터 추출된 유연성 데이터를 구동라인 동역학 모델에 적용하여 유연체 구동라인을 만들었다. 동흡진기의 내부 튜브 질량, 고무 강성계수 및 고무 감쇠계수를 최적화를 위한 설계 파라미터로 선택하였다. 구동라인의 수직 가속도를 최소화시키기 위해 중심합성 실험계획법의 3-요인, 2-수준 실험을 15회 수행하여 목적함수에 대한 2차 회귀방정식을 만들었으며, 최적화 프로그램을 이용하여 동흡진기 설계 파라미터들을 결정하였다. 최적화된 동흡진기를 장착한 차량 모델은 초기 모델에 비해 구동라인의 수직 가속도 피크값을 17.1% 감소시켰다.

• 대한교통학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.127-136
• /
• 2003

본 연구는 3차원의 실제 도로형상을 고려하여 일관성을 평가하는 방법으로 가속도 개념을 사용하였다. 차량의 운행과 운전자가 받는 느낌을 근거로 가속도는 안전에 커다란 영향을 미친다. 특히. 운전자를 중심으로 가속도의 크기는 상당한 영향 요소로서 작용되어진다. 이를 근거로 3차원 도로상에서의 각 지점의 가속도를 계산하고 일관성 평가 방법을 제시하였다. 가속도의 계산은 3차원의 변위를 각각 계산하여 변위에 대한 벡터의 합으로 정의하였고 곡선부 내에 속도 예측모형(정준화, 2001)을 사용하여 속도 프로파일을 작성하고 이 프로파일을 근거로 각 지점의 속도를 정하여 가속도를 구하였다. 일관성 평가는 기존의 연구에서 3차원 가속도의 범위를 정하고 g-g-g diagram을 작성하여 해당 범위에 벗어나는 것을 일관성에 어긋나는 것으로 간주하고 평가의 방법을 제시하였다. 본 연구에서는 최소 설계 기준을 바탕으로 가상의 도로를 예시로 들어 가속도의 변화를 계산함으로서 일관성 평가 방법을 적용하였으나 해당 방법이 한계가 드러나 있는 기존의 속도 예측모형을 사용하고 있어 기타의 차량 상태(서스펜션, 타이어, 차종 등)를 고려하지 못하기에 정확한 가속도의 값을 제시하지는 못한 실정이다. 그러나 속도 프로파일만 정의되어지면 복합곡선, 완화곡선 등의 모든 도로형상에 대하여 가속도를 계산함으로서 이를 도로의 일관성 평가에 사용이 가능할 것이나 현재는 3차원 형상이 고려된 속도예측모형과 복합선형 등이 고려된 속도예측모형을 제시할 수 있을 것이다. 향후에는 이러한 속도예측모형이나 속도프로파일모형에 관한 연구가 계속 이루어져야 하고 실험차량을 통한 일관성 평가의 정확한 기준의 개발과 검증이 요구된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.769-782
• /
• 2006

상시 운행 열차는 운행 속도 대역폭이 한정되어 있기 때문에 속도에 따른 교량의 동적응답 특성 파악에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 교량상을 통과하는 열차 속도와 교량의 동적응답의 상관관계를 파악하기 위하여 실운행 디젤 기관차 1량에 의한 증속실험을 실시하였다. 가속도 응답특성 분석을 위하여 지점부를 제외한 전구간에 걸쳐 등간격으로 7개의 수직가속도와 중앙부에 1개의 수평가속도계를 부착하였다. 교량의 중앙부에는 연직방향과 횡방향 거동특성 파악을 위하여 수직 변위계, 수평 변위계, 휨변형률계를 각각 1개씩 설치하였다. 실험 차량을 대상 교량의 중앙부와 지점부에 정적재하 후 5km/h부터 90km/h까지 10km/h씩 증속하였고, 각 속도 대역별로 2회씩 반복하여 실험을 실시하였다. 실측 데이터의 필터링 방법에 따른 진동 평가 방법의 적절성을 검토하였고, 연직방향 진동가속도 대비 횡방향 진동수준을 평가하였으며, 속도에 따른 처짐, 변형률 및 윤중변동 특성을 검토하였다.