• 제목/요약/키워드: 기구동역학해석

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대차 틸팅 기구의 동적 해석 (Dynamic Analysis of a Bogie Tilting Mechanism)

  • 구동회;김남포;한형석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.300-307
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    • 2003
  • Using a conventional railway, a tilting train was applied as a means of improving vehicle speed curve negotiation without any modification of infrastructure. In order to achieve the optimal car-body position control through the tilting mechanism, a dynamics analysis was required after the kinematics analysis of the tilting mechanism. For this, the geometric relationship of the linkage-type tilting mechanism was defined. Then, the equations of motion for the half car-body were derived. With the derived equations, the effect of the parameter change on performance was analyzed. The analysis result can be used in the optimum design of a tilting mechanism that considers the track environment, vehicle and operational conditions in which the tilting vehicle is applied.

완충시스템을 장착한 고충격 발생기구의 동특성 해석 및 실험 (Dynamic Analysis and Experiments of High Impulsive Force Device with Isolation System)

  • 박문선;강태호;변영섭;송준범;구태완;강범수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.107-114
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    • 2008
  • The aim of this study is to obtain the useful design guideline for high impulsive force device with an isolation system by the analytic approach of dynamics characteristics. In this study, the high impulsive force system was modeled and analyzed in view of multi-body dynamics, and verified the modeling and analysis result by the experiment of the high impulsive force device. Additionally, the dynamic analysis was performed for the isolation system with the selected coefficients of elastic spring and damper selected. Experimental result for the high impulsive force device with the isolation system was compared and analyzed. From the result, it was confirmed that the design guideline for the isolation system of the high impulsive force device was useful.

공간 복합기구연쇄의 기구학 및 동역학 해석에 관한 연구 (A Study on the Kinematic and Dynamic Analyses of Spatial Complex Kinematic Chain)

  • 김창부;김효식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권10호
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    • pp.2543-2554
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    • 1993
  • In this paper, the kinematic and dynamic analyses of spatial complex kinematic chain are studied. Through the new method both using the set of identification numbers and applying the DenavitHartenberg link representation method to the spatial complex kinematic chain, the kinematic configuration of the chain is represented. Some link in the part of closed chain being fictitiously cutted, the complex kinematic chain is transformed to the branched chain. The kinematic constraint equations are derived from the constraint conditions which the cutted sections of the link have to satisfy. And the joint variables being partitioned in the independent joint variables and the dependent joint variables, the dependent variables are calculated from the independent variables by using the Newton-Raphson iterative method and the pseudoinverse matrix. The equations of motion are derived under the independent joint variables by using the principle of virtual work. Algorithms for dynamic analysis are presented and simulations are done to verify accuracy and efficiency of the algorithms.

변위 제어형 자동 약물주입기의 구동기구 동역학 해석 (Dynamic Analysis of Driving Mechanism for Displacement Controlled Automatic Drug Injector)

  • 신영규;한남규;탁태오
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.303-311
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    • 2013
  • 본 논문은 복잡한 제어장치 없이 비교적 간단한 마찰식 메카니즘을 이용하여 약물 주입량을 정확하게 제어할 수 있는 공압식 약물주입기 구동장치의 해석과 설계를 다룬다. 다물체 해석 기법을 적용하여 약물주입기의 모델을 구성하였고, 이에 대한 동역학 해석을 통해서 구동 메카니즘의 형상, 스프링강성, 마찰특성 등과 관련된 여러 가지 설계인자들이 약물주입성능에 미치는 영향을 분석하여 이를 시제품 설계에 반영하였다. 약물주입기가 100만회 사용에 대한 내구성을 평가하기 위한 내구시험을 실시하였고, 100만회 구동 후 약물주입기의 변위와 초기상태의 변위를 비교하여 제안한 메카니즘이 충분한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.

자동차 와이퍼 링키지의 진동해석을 위한 동역학 모델링 (Automotive Windshield Wiper Linkage Dynamic Modeling for Vibration Analysis)

  • 이병수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.465-472
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    • 2008
  • An automotive windshield wiper system is modeled mainly for vibration analysis purpose. The model is composed of solid links, ideal joints, imperfect joints to simulate unavoidable manufacturing defects and bushings having stiffness, contact between a wiper blade and a wind screen glass, friction, a spring and an actuator. Main stream of wiper dynamics analysis has been obtaining a closed form of system of equations using Newton's or Lagrange's formula and doing a numerical simulation study to understand and predict the behavior of it. However, the modeling process is complex since a wiper system is of multibody and a contact problem occurs. When imperfection, such as dead zone of a joint and stiffness of a rubber bushing, should be included, the added complexity makes the modeling difficult. Since the imperfection is understood as main cause of problematic vibration, the dynamics model of a wiper system aiming vibration analysis should include such unavoidable manufacturing defects in the model. An open form of dynamic model of a automotive windshield wiper system with imperfect joints using a commercial software is obtained and a simulation analyssis is conducted for vibration reduction study.

인체 모델을 이용한 노인 보행기의 하지관절 기구학과 근활성에 미치는 영향 (Effect of a Elderly Walker on Joint Kinematics and Muscle Activities of Lower Extremities Using a Human Model)

  • 신준호;김윤혁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권11호
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    • pp.1243-1248
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한국인 표준체형과 유사한 사람의 의료 영상 자료를 이용하여 인체 골격계 모델을 만들었다. 이를 동역학 해석 상용 소프웨트어인 $RecurDyn^{TM}$에 탑재시켜 인체 시뮬레이션 모듈을 개발하였고, 노인의 보행 동작해석을 통해 모델을 검증하여 보행기(elderly walker) 사용 유무에 따른 앉기-서기 및 보행을 분석하였다. 노인이 보행기를 사용하였을 때 앉기-서기 동작 시 하지관절 기구학의 변화는 미비하였고, 보행 시 각 관절의 가동범위가 조금 줄었고 동작시간이 상당히 길어졌다. 또한 근전도 해석결과 일부 발목 주변 근육들과 햄스트링 근육에서 근활성치가 줄거나 활성시간이 줄었다. 이러한 변화는 보행기를 통해 보행할 때 하지의 기여도가 감소했기 때문이라고 생각되었다. 본 연구를 통해 얻어진 시뮬레이션 기술은 여러 가지의 생체역학 연구에 널리 활용될 것으로 생각된다.

수치미분에 의한 차량 현가장치의 기구학적 민감도 해석 (Kinematic Design Sensitivity Analysis of Vehicle Suspension Systems using a Numerical Differentiation Method)

  • 탁태오
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권5호
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    • pp.128-137
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    • 1998
  • A numerical approach for performing kinematic design sensitivity analysis of vehicle suspension systems is presented. Compared with the conventional analytical methods, which require explicit derivation of sensitivity equations, the proposed numerical method can be applied to any type of suspension systems without obtaining sensitivity equations, once any kinematic analysis procedure is established. To obtain sensitivity equations, a numerical differentiation algorithm that uses the third order Lagrange polynomial is developed. The algorithm efficiently and accurately computes the sensitivity of various vehicle static design factors with respect to kinematic design variables. Through a suspension design problem, the validity and usefulness of the method is demonstrated.

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고속 전환 부하 개폐기 구동부의 동 특성 해석 (Dynamic Analysis of Driving Mechanism for ALTS with High-Speed Transfer Characteristics)

  • 정원선;정해진;안길영;오일성;홍두영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.73-76
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    • 2004
  • 자동 부하 전환 개폐기는 일반적으로 주 전원의 전압 상태를 감시하여 주 전원의 정전이나, 저 전압 이 감지 될 때 주 전원을 개방시키고, 예비 전원으로 신속하게 전환 시킬 수 있는 구동 메커니즘이 필요하며, 주 전원이 정상 상태로 복구되면 다시 예비 전원에서 주 전원으로의 신속한 전환이 요구 되어진다. 본 논문에서 연구되는 자동 부하 전환 개폐기의 구동부는 1개의 구동력으로 2개 선로의 스위치를 동시에 조작하게 할 수 있는 링크 구조와 동작 원리를 간지고 있으며, 이 동작을 안정적이고 신뢰도 높게 조작하기 위해서 개폐기 구동부의 동특성을 구현할 수 있는 동적 모델로 검증하여 재작하였다. 보다 정확한 모델 수립을 위하여 기구 동작 시에 발생하는 부품들 사이의 충돌, 마찰, 유연성 등의 많은 동적특성들을 정밀하게 모사 할 수 있는 유연 다물체 동역학을 적용하였으며, 검증하였다.

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나노 진동 흡수기의 모델링 및 열역학적 특성 해석에 대한 이론적 연구 (Modeling and Theoretical Analysis of Thermodynamic Characteristic of Nano Vibration Absorber)

  • 문병영;정성원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.93-99
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    • 2003
  • 구조물은 지진, 풍랑 등과 같은 외부의 충격에 대해서 노출되어 있기 때문에 대규모의 피해가능성이 항상 존재한다. 이러한 외부에 대한 충격흡수 장치는 여러 가지가 있다. 이러한 기구 중에서 널리 사용되고 있는 것이 기계적 에너지를 소산시키는 유압 감쇠기이다 본 논문에서는 유압 감쇠기의 단점을 보완하고 보다 효율이 높은 감쇠기를 나노기술을 응용하여 새로운 감쇠기에 대한 기초적 이론연구를 하였다. 새로운 감쇠기는 내부에 점성 유체 대신에 무기재료의 입자를 유체와 혼합하여 사용하였고 오리피스를 생략함으로 해서 보다 간단한 구조로 설계하였다. 나노 단위 기공에서의 유동 현상을 설명하기 위해서는 기존의 유체역학에 대한 지배방정식 및 가설들이 더 이상 적용이 되지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 지금까지 명확하게 규명되지 않았던 감쇠기의 열 발생, 나노 유동, 그리고 에너지 소산에 대한 이론적 해석을 수행하였다. 그리고 다공 입자 구조에 따른 에너지 소산에 대한 영향을 모델링하여 조사하였다. 감쇠 효과를 검토하기 위해 기존의 유압 감쇠기와 에너지 소산효율을 비교하였다. 또한 감쇠 효율을 수치적인 해석결과와 실험 결과를 서로 비교하여 검토하였다.

휠로더의 작업장치 링크 특성 분석을 통한 수평 인양 최적화 (Optimization of Parallel Lift of a Wheel Loader Through Analysis of Working Characteristics of Links)

  • 박현규;장진석;유완석;김민석;이희종
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권4호
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    • pp.389-395
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    • 2016
  • 휠로더는 건설 현장뿐만 아니라 운반, 제조업에도 다양한 용도로 범용적으로 활용된다. 따라서 작업장치 기본 설계 시에는 작업성능뿐만 아니라 버켓의 각도변화 등 작업사양을 만족시키는 설계 안을 도출 해야 한다. 본 연구에서는 다물체 동역학 해석을 통하여 휠로더 작업장치 특성 분석 프로그램을 개발하여 작업장치 기본설계 시 활용할 수 있도록 하였다. 또한 본 프로그램과 최적설계 프로그램의 연동을 통해서 Z-bar 타입 휠로더 작업장치의 작업사양을 개선하였다. 개발된 프로그램을 활용하여 작업장치 설계 시 작업장치 컨셉에 따른 기본설계방안을 도출하는데 소요되는 시간을 절감할 수 있을 것이다.