• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권3호
• /
• pp.339-346
• /
• 2012

철도차량의 집전성능 및 이선율에 대한 사전 평가는 철도차량의 고속화와 더불어 중요시되는 문제이다. 본 논문에서는 유연체 다물체 동역학 해석 기법을 이용하여 가선과 판토그래프 사이의 동적상호작용에 대한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 해석 모델에서 판토그래프는 강체로 모델링 하였으며, 가선계는 탄성 대변형체의 거동을 효과적으로 표현할 수 있는 절대절점좌표를 이용하여 구현하였다. 또한, 가선계와 판토그래프 간의 동적 상호작용의 표현을 위하여 서로간의 상대운동은 슬라이딩 조인트를 이용하여 구속하였다. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 철도차량의 주행 속도에 따라 발생하는 접촉력 및 이선율을 평가하였다. 개발 프로그램의 해석 모델 및 시뮬레이션에 대한 신뢰성은 가선계와 판토그래프의 동적 상호작용 시뮬레이션 방법에 대한 국제 규정인 EN 50318에 의하여 검증하였다. 해석 모델의 개발을 통하여 개발 중인 고속철도의 집전성능을 평가할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권3호
• /
• pp.275-282
• /
• 2015

최근 전투에서 인명 손실을 최소화하기 위해 사람이 접근하기 어려운 지역에서 부상병을 구조해내는 로봇(Vecna Bear type robot)이 개발되고 있다. Vecna BEAR 형 로봇은 험한 지형을 주행하게 되므로 큰 진동 및 전복에 의해 부상자에게 충격을 가할 수 있다. 이러한 로봇의 안정성을 보장하기 위해서는 다양한 환경에 대해 주행 한계속도를 실시간으로 추정할 수 있는 알고리즘이 요구된다. 따라서 한계속 도추정 알고리즘을 수행하기 위하여 실시간 해석이 가능한 동역학 모델이 필요하다. Vecna BEAR 형 로봇의 구동부인 궤도는 실제로 많은 요소로 구성되어 있기 때문에 궤도의 다물체 동역학 모델에 의한 실시간 해석은 불가능하다. 그러므로 적은 해석량과 합당한 정확성을 만족하는 lumped 궤도 모델이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 lumped 궤도 모델링을 수행하였고, 다물체 동역학 상용 프로그램인 RecurDyn 을 이용하여 견인력을 검증하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.239-247
• /
• 2013

최근 화석연료의 고갈과 환경오염으로 인하여 해상풍력에너지와 같은 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 범용 동역학해석 프로그램인 MSC.ADAMS를 이용하여 공력하중 및 전기 발전기 토오크를 결정하기 위한 테브난(Thevenin) 방정식이 고려된 해상풍력발전기의 다물체 동역학 해석 기법을 검토하였다. 해석대상으로 고려한 시스템은 5MW급 해상풍력발전기이며, 3개의 블레이드가 수평축 방향에서 역풍을 받아 전기를 생산하는 수평축 풍력발전 형태이다. 블레이드에 작용하는 공력하중은 블레이드 요소 모멘텀 이론을 기반으로 일반화된 동적 웨이크를 고려할 수 있도록 개발된 AeroDyn 프로그램으로부터 산출하였다. 해상풍력발전기의 주요 연결부에서의 동적하중과 토오크 특성이 실제 현상과 유사하게 산출될 수 있도록 하기 위하여, 다물체 동역학 모델 상에 블레이드와 타워는 실제 구조 특성치를 고려한 유연체 모델링을 적용하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제27권5호
• /
• pp.379-384
• /
• 2014

본 논문은 갠트리 크레인의 설계를 위해 컨테이너 하역작업 시 특정하중 조건하의 RTGC(Rubber Tired Gantry Crane)의 동적거동과 그에 따른 윤하중을 분석한 내용을 기술하고 있다. 먼저 RTGC의 동적거동을 살펴보기 위해 거대 구조물인 크레인의 유한요소 모델을 개발하고 고유진동수와 고유모드의 모달시험결과를 이용하여 유한요소모델을 검증하였다. RTGC의 기타 부속품은 3차원 CAD모델링을 통해 다물체 동역학해석 소프트웨어인 ADAMS에서 강체로 모델링하였다. 본 연구에서 하중 조건은 일반적인 컨테이너의 이송조건(OP1)과 외부부하조건 없이 단순히 트롤리를 이용하여 컨테이너를 하역하는 2가지 경우로 고려하였다. 해석 결과 RTGC의 컨테이너 작업 시 발생하는 크레인의 진동은 거대 구조물의 강성과 변형에 주로 기인함을 확인하였으며 이러한 크레인의 진동은 RTGC의 움직임을 발생시켜 컨테이너 하역작업 불능 등의 거동을 발생시킬 수 있음을 분석할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.101-107
• /
• 2012

본 연구에서는 CFEM을 이용하여 구속조건이 있는 다물체의 운동방정식해석 프로그램을 개발하였다. 다양한 구속조건을 다루기 위하여 7개의 구속모델이 적용되었다. 구속조건으로 보안된 운동방정식은 높은 정확도를 위해 4차의 Runge-Kutta 방법을 사용하여 해석하였다. 다양한 구속조건이 있는 문제에 대하여 개발된 프로그램을 적용하고, 발표된 결과와 비교함으로써 개발 프로그램을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권3호
• /
• pp.258-268
• /
• 2017

본 논문에서는 하나의 해석 소프트웨어(SimulationX)로 로딩암의 유압회로 해석기술과 다물체 동역학 해석기술을 융합시키는 것을 목표로 한다. 움직이는 질량의 회전중심에 변화가 있거나, 중력장에서의 거동을 구현하기 어려운 기존의 유압회로해석기술의 한계성을 극복하고자 하는 연구이다. 연구를 진행하는 순서는 다음과 같다. 먼저 유압회로를 구성하는 부품들의 제원을 해석모델에 반영하여 신뢰성을 확보한다. 신뢰성이 검증된 단품해석모델을 이용하여 유압회로를 모델링하고, 로딩암의 MBS(Multi Body System)모델을 구성한다. 그 후에 유압회로의 해석모델과 MBS모델을 융합하여 회로의 해석결과가 MBS모델에 정확히 반영되는지 확인한다. 이러한 융합해석모델은 시제품이 없어도 대상의 동적거동을 예측 할 수 있으므로 개발비를 절감하는 효과를 가져다준다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.319-319
• /
• 2004

최근 컴퓨터 기술의 급속한 발전과 함께, 생산품질의 향상과 생산주기의 단축을 목적으로 유한요소법(FEM)과 다물체 동역학(multi-body dynamics)과 같은 시뮬레이션 기술(math-based engineering)이 산업계 전반에 폭넓게 적용되고 있다. 생산시스템 분야에서는 디지털 생산기술(digital manufacturing) 및 가상 생산기술(virtual manufacturing)의 개념이 소개되면서 생산시스템의 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구가 활발히 시도되고 있다. 그러나 아직까지 대부분의 시뮬레이션 기술이 구조해석과 같은 제한적으로 부문에서만 활용되고 있는 실정이며, 시뮬레이션 모델은 대상이 되었던 몇몇 특수한 경우에 제한적으로 사용될 수 있는 등의 한계를 보여 왔다.(중략)

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권6호
• /
• pp.547-555
• /
• 2016

철도차량의 휠의 마모는 주로 곡선 주행 시 발생한다. 휠의 형상 변화는 차량 동적 안정성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 곡선 주행 시 휠 마모 특성 분석을 위해 곡선 반경 크기와 속도를 변경시키면서 휠 마모량을 계산하였다. 다물체 동역학 해석에 기초한 차량 동역학 해석결과로부터 마모인자를 계산하고 BRR(British Rail Research)에서 제시한 마모 모델을 이용하여 휠의 마모량을 계산하였다. 반경 300m에서의 마모량이 다른 반경과 비교하여 매우 큰 것으로 나타났다. 곡선 선로에 윤활유를 도유하는 경우 마모 특성 변화를 분석하기 위해 휠의 답면과 플랜지 부위의 마찰계수를 다르게 하여 휠 마모량을 계산하였다. 도유 시 휠 마모의 개선 효과를 여러 반경에서 계산하고 실제 도시철도구간에서 마모 개선 효과를 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.109-118
• /
• 2005

A functional suspension model is proposed as a kinematic describing function of the suspension that represents the relative wheel displacement in polynomial form in terms of the vertical displacement of the wheel center and steering rack displacement. The relative velocity and acceleration of the wheel is represented in terms of first and second derivatives of the kinematic describing function. The system equations of motion for the full vehicle dynamic model are systematically derived by using velocity transformation method of multi-body dynamics. The comparison of field test results and simulation results of the ADAMS/Car demonstrates the validity of the proposed functional suspension modeling method. This model is suitable for real-time vehicle dynamics analysis.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.99-108
• /
• 2005

This paper represents an efficient modeling method of a suspension system for the vehicle dynamic simulation. The suspension links are modeled as composite joints. The motion of wheel is defined as relative one degree of freedom motion with respect to car body. The unique relative kinematic constraint formulation between the car body and wheel enables to derive equations of motion in terms of wheel vertical motion. Thus, vehicle model has ten degrees of freedom. By using velocity transformation method, the equations of motion of the vehicle is systematically derived without kinematic constraints. Various vehicle simulation such as J-turn, slowly increasing steer, sinusoidal sweep steer and bump run has been performed to verify the validity of the suggested vehicle model.