Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A (대한기계학회논문집A)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Vibration Analysis and Parameter Design of Two Degree of Freedom System Using Modelica

모델리카를 이용한 2자유도 시스템 진동해석 및 파라미터 설계

  • Received : 2017.01.17
  • Accepted : 2017.05.10
  • Published : 2017.08.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Today, we are using computer simulations in various engineering disciplines to reduce the time and cost of product development. The scope of simulations is increasingly complex and diverse for different fields such as mechanical, electrical, thermal, and fluid. Thus, it is necessary to use integrated simulations. In order to overcome these problems, a language has been developed to effectively describe and implement simulations is Modelica. To model and simulate a system, physical models can be broadly divided into causal and acausal models. The most important feature of Modelica is acausal programming. In this study, we will introduce simple concepts and explain about the usage of Modelica. Furthermore, we will explain the vibration analysis of a two degree-of-freedom system and the design of appropriate parameters by using Modelica.

오늘날, 다양한 공학분야의 현장에서 제품개발을 위한 시간 및 비용을 단축하기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하고 있다. 시뮬레이션의 범위가 점차 넓어짐에 따라 기계, 유압, 전기, 열 등의 여러 개의 물리 영역을 포함하는 복잡하고 다양한 공학분야의 시스템을 멀티도메인으로 구성하여 통합적인 시뮬레이션을 하는 방법이 필요하다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 시뮬레이션을 효과적으로 기술하고 구현할 수 있도록 고안한 언어가 모델리카이다. 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 하기 위해서는 물리적 모델을 크게 인과적 접근과 비인과적 접근으로 구분할 수 있다. 모델리카의 가장 큰 특징은 비인과적 프로그래밍 방식으로, 본 연구에서는 비인과적 프로그래밍인 모델리카에 대한 간단한 개념과 사용법을 소개하고 모델리카를 이용하여 2자유도 시스템의 진동해석과 그에 알맞은 파라미터를 설계하고자 한다.

Keywords

References

  1. Michael, T. M., 2001, "Introduction to Physical Modeling with Modelica," Kluwer Academic Publishers, Norwell, Massachusetts, Vol. 1, pp. 3-15.
  2. Lee, C. G., Ji, M. G., Choi, T. L., Han, Y. S. and Hyun, B. H., 2014, "Discrete Event Simulation Using Modelica Language," Proceeding of the Korea Society for Simulation, pp. 27-30.
  3. Jeong, J. W. and Park, C. S., 2010, "Use of an Acausal Simulation Tool, Modelica for a Building Envelope," Proceeding of the Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems Annual Meeting, pp. 215-218.
  4. Kim, Y. J., 2016, "Uncertainty and Bayesian Decision Making of a Double Glazing System using Modelica Model and Monte Carlo Sampling Method," Proceeding of the Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems Annual Meeting, pp. 257-265.
  5. Singiresu S. R., 2005, "Mechanical Vibration," Vol. 4, No. 2, Pearson Education Korea, Seoul, pp. 336-349.
  6. Kim, Y. J., Yoo, Y. M., Lee, S. Y., Yoon, J. H. and Lee, J. S., 2016, "Strength Analysis of Disk-shaped Wind Turbine Structure with Change of Blade Shape and Fluid Load Distribution," Proceeding of the Korean Society of Mechanical Engineers, pp. 3277-3279.
  7. Otter, M., Elmqvist, H. and Mattsson, S. E., 2003, "The New Modelica Multibody Library," Proceeding of the 3rd International Modelica Conference, pp. 311-330.
  8. Marzouk, O. A., 2010, "Characteristics of the Flow- Induced Vibration and Forces With 1- and 2-DOF Vibrations and Limiting Solid-to-Fluid Density Ratios," Journal of Vibration and Acoustics, Vol. 132, No. 4.
  9. Lee, S. B., Jang, Y. J., Yim, H. J., Nah D. B., 2009, "Optimum Design of SUV Suspension Parameters Considering Rollover Stability," Jorunal of the Korean Society of Machine Tool Engineers, Vol. 18, No. 4, pp. 410-416.
  10. Donida, F., Ferreti, G., Savaresi, S. M., Schiavo, F., and Tanelli, M., 2006, "Motorcycle Dynamics Library in Modelica," Proceeding of the 5th International Modelica Conference, pp. 157-166.
  11. Otter, M., Elmqvist, H. and Mattsson, S. E., 1999, "Modelica Hybrid Modeling and Efficient Simulation," Proceedings of the 38th IEEE Conference, Vol. 4, pp. 3502-3507.