The media transport systems, such as printers, copy machines, facsimiles, ATMs, cameras, etc. have been widely used and being developed rapidly. In the development of those sheet-handling machineries, it is important to predict the static and dynamic behavior of the sheet with a high degree of relia...
The media transport systems, such as printers, copy machines, facsimiles, ATMs, cameras, etc. have been widely used and being developed rapidly. In the development of those sheet-handling machineries, it is important to predict the static and dynamic behavior of the sheet with a high degree of reliability because the sheets are fed and stacked at such a high speed. Flexible media are very thin, light and flexible, so they behave in geometric nonlinearity with large displacement and large rotation but small strain. In the flexible media analysis, aerodynamic effect from the surrounding air must be included because any small force can make large deformation. In this paper, only the flexible media analysis is performed as early stage of analysis including aerodynamic effect. Through formulations and simulations for total Lagrangian(TL), updated Lagrangian (UL) and co-rotational(CR) method which are widely used for geometric nonlinear analysis, usefulness and reliability of each methods are investigated.
The media transport systems, such as printers, copy machines, facsimiles, ATMs, cameras, etc. have been widely used and being developed rapidly. In the development of those sheet-handling machineries, it is important to predict the static and dynamic behavior of the sheet with a high degree of reliability because the sheets are fed and stacked at such a high speed. Flexible media are very thin, light and flexible, so they behave in geometric nonlinearity with large displacement and large rotation but small strain. In the flexible media analysis, aerodynamic effect from the surrounding air must be included because any small force can make large deformation. In this paper, only the flexible media analysis is performed as early stage of analysis including aerodynamic effect. Through formulations and simulations for total Lagrangian(TL), updated Lagrangian (UL) and co-rotational(CR) method which are widely used for geometric nonlinear analysis, usefulness and reliability of each methods are investigated.
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문제 정의
유연 매체는 매우 작은 힘에도 큰 변형이 일어날 수 있으며 공기 중에서 움직이는 유연매체의 거동을 예측하기 위해서는 공기의 영향을 고려해야만 함은 자명한 사실이다. 본 논문에서는 공기의 영향을 고려하기에 앞서 유연매체 만의 정적 및 동적 거동해석을 위한 FEM 수식화와 시뮬레이션을 수행한다.
본 절에서는 응력과 변형률의 관계를 살펴본다.
제안 방법
TL 방법과 UL 방법은 기준이 되는 위치만 다를 뿐 동일한 결과를 갖으며 UL 방법이 TL 방법에 비해서 효율적이다[2]. TL 과 UL 에서는 [Kt] 행렬의 [ke] 와 [Kg]만을 사용하여 해석하였고, 요소의 수는 4 개로 제안하였다. 유연매체의 물성 치로 밀도는681.
기하비선형 특성을 갖는 유연매체를 해석하는 방법으로 가장 일반적으로 쓰이는 TL 법, UL 법, CR 법에 대한 수식화와 시뮬레이션을 수행 하였다. TL 과 UL 방법에서는 같은 결과를 얻었고 CR 에서는 약간의 차이를 보였으나, TL 법과 UL 법보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
1m를 사용하였다. 먼저 엄밀해가 존재하는 간단한 정적 문제에 대해서 해석을 수행하였다.
대상 데이터
TL 과 UL 에서는 [Kt] 행렬의 [ke] 와 [Kg]만을 사용하여 해석하였고, 요소의 수는 4 개로 제안하였다. 유연매체의 물성 치로 밀도는681.8 kg/m3 , 영률은 1.0GPa , 두께는 0.1mm , 길이는 0.1m를 사용하였다. 먼저 엄밀해가 존재하는 간단한 정적 문제에 대해서 해석을 수행하였다.
성능/효과
기하비선형 특성을 갖는 유연매체를 해석하는 방법으로 가장 일반적으로 쓰이는 TL 법, UL 법, CR 법에 대한 수식화와 시뮬레이션을 수행 하였다. TL 과 UL 방법에서는 같은 결과를 얻었고 CR 에서는 약간의 차이를 보였으나, TL 법과 UL 법보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 TL 과 UL 법에서 접선강성행렬로 [ke] 와 g [Kg]만을 고려했기 때문으로 해석된다.
본 절에서는 앞 절에서의 세가지 방법에 대한 수식을 이용하여 시뮬레이션을 수행한다. TL 방법과 UL 방법은 기준이 되는 위치만 다를 뿐 동일한 결과를 갖으며 UL 방법이 TL 방법에 비해서 효율적이다[2]. TL 과 UL 에서는 [Kt] 행렬의 [ke] 와 [Kg]만을 사용하여 해석하였고, 요소의 수는 4 개로 제안하였다.
TL 법과 UL 법 그리고 CR 법에서 엄밀해와 잘 일치하는 해를 구할 수 있었다.
이것은 TL 과 UL 법에서 접선강성행렬로 [ke] 와 g [Kg]만을 고려했기 때문으로 해석된다. 그러나, TL 법과 UL 법은 수식이 복잡하고 연산시간이 오래 걸리는 단점이 있으며 CR 법이 가장 편리하고 효율적인 방법임을 확인할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유연매체를 취급하는 장치들은 어떤 추세를 보이고 있는가?
복사기, 프린터, 팩시밀리, ATM 등 유연매체를 취급하는 장치들이 널리 보급되어 있으며, 소형화ᆞ고속화 추세를 보이고 있다. 이러한 기기에서 피딩(Feeding) 시스템은 중요한 역할을 담당하고 있으며, 반송 시에 발생할 수 있는 체류와 잼의 예측은 피딩 기구를 설계하는데 있어서 중요한 인자라 할 수 있다.
유연매체를 취급하는 장치들에는 어떤 것들이 있는가?
복사기, 프린터, 팩시밀리, ATM 등 유연매체를 취급하는 장치들이 널리 보급되어 있으며, 소형화ᆞ고속화 추세를 보이고 있다. 이러한 기기에서 피딩(Feeding) 시스템은 중요한 역할을 담당하고 있으며, 반송 시에 발생할 수 있는 체류와 잼의 예측은 피딩 기구를 설계하는데 있어서 중요한 인자라 할 수 있다.
TL 법, UL 법, CR 법에 대한 수식화와 시뮬레이션을 수행한 결과는 어떠한가?
기하비선형 특성을 갖는 유연매체를 해석하는 방법으로 가장 일반적으로 쓰이는 TL 법, UL 법, CR 법에 대한 수식화와 시뮬레이션을 수행 하였다. TL 과 UL 방법에서는 같은 결과를 얻었고 CR 에서는 약간의 차이를 보였으나, TL 법과 UL 법보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 TL 과 UL 법에서 접선강성행렬로 [ke] 와 g [Kg]만을 고려했기 때문으로 해석된다. 그러나, TL 법과 UL 법은 수식이 복잡하고 연산시간이 오래 걸리는 단점이 있으며 CR 법이 가장 편리하고 효율적인 방법임을 확인할 수 있었다.
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