• 제목/요약/키워드: 동역학 모델링

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실험기반 차량모델을 이용한 실시간 차량동역학 해석 (Real-Time Dynamic Analysis of Vehicle with Experimental Vehicle Model)

  • 유완석;나상도;김광석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1003-1008
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    • 2012
  • 실시간 차량동역학 해석을 위해서는 효율적인 차량 모델이 필요하게 된다. 효율성을 높이기 위해 집중질량모델로 가정하면 현가장치의 특성을 고려하기 어렵게 되며, 현가장치의 특성을 모두 고려한 다물체동역학 모델에서는 효율성이 떨어진다. 그러므로 본 논문에서는 다물체동역학 모델링을 사용하되 해석의 효율성을 저하시키는 현가장치의 각종 요소들의 효과는 기구정역학 실험으로 추출된 특성그래프로 대체함으로써 효율성도 기하고자 시도하였다. $6{\times}6$ 차량을 차체와 휠로 구성된 차량으로 모델을 정의하였고, 다물체동역학 모델인 ADAMS 결과와 비교하여 실험적 모델의 유용성을 검증하였다. 그리고 검증된 실험적 차량모델을 RT-LAB을 활용한 실시간 시뮬레이션 환경에 삽입하여, 실시간성 시뮬레이션의 가능성을 검증하였다.

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.

굴삭기 작업장치부의 기하학적 동역학 모델링 및 궤적 제어에 관한 연구 (Geometric Modeling and Trajectory Control Design for an Excavator Mechanism)

  • 김성호;유승진;이교일
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • During the last few decades, excavation automation has been investigated to protect the operator from the hazardous working environment and to relieve the cost of the skilled operator. Therefore, a number of modelling and controller design methods of the hydraulic excavator are proposed in many literatures to realize the excavation automation. In this article, a geometric approach far the multi-body system modeling is adopted to develop the excavator mechanism model that contains 4 kinematic loops and 12 links. Considering a simple soil mechanism model with a number of uncertain soil parameters, an adaptive trajectory tracking control strategy based on the developed excavator model is proposed. The improved performance of the designed controller over the simple PID controller is validated via the simulation study.

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정지궤도위성 실시간 동역학 시뮬레이터 개발 및 연동시험을 통한 검증 (Development of VDS for Geosynchronous Satellite and Verification using PILS & HILS)

  • 박영웅;구자춘;최재동;구철회;박봉규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • 본 논문에서 VDS(동역학 시뮬레이터)와 ACS(자세제어 시뮬레이터)를 개발하고 VDS를 ACS와 연동한 PILS를 통해 검증하였다. VDS는 정지궤도위성의 자세제어계 하드웨어 특성을 고려한 모델링 및 모듈화로 구성하였다. ACS는 센서 데이터로부터 자세결정을 수행한 후 구동기에 적절한 명령을 생성하는 역할을 한다. 또한, VDS와 PCDU(전력제어분배장치) 하드웨어와의 데이터 송수신을 위해 데이터획득보드를 장착하였다. VDS와 PCDU와의 HILS 연동시험을 통해서도 VDS의 성능검증을 수행하였다.

입자의 크기효과를 고려한 나노복합재료의 열탄성 물성의 멀티스케일 해석 (Multiscale Analysis of the Thermoelastic Properties of Nanocomposites Considering Particle Size Effect)

  • 최준명;유수영;양승화;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.119-122
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    • 2011
  • 분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

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유한 고체내 탄성동역학 문제의 모델링 (Modeling of Elastodynamic Problems in Finite Solid Media)

  • 조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.138-149
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    • 2000
  • 본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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컨테이너 하역작업 시 갠트리 크레인의 유연다물체 동역학 모델링 및 윤하중 해석 (Multi-flexible Dynamic Modeling and Wheel Load Analysis of a Rubber Tired Gantry Crane in Container Cargo Working)

  • 김정윤;김진곤
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.379-384
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    • 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.

사각보행기의 고속 보행제어를 위한 동적 모델링 및 해석 (A Dynamic Modeling and Analysis for High-speed Walking of a Quadrupedal Robot)

  • 강성철;유홍희;김문상;이교일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권5호
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    • pp.756-768
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    • 1997
  • In order to control a dynamic gait of quadrupedal walking robot, the equations of motion of the whole mechanism are required. In this research, the equations of motion are formulated analytically using Kane's dynamic approach. As a dynamic gait model, a trot gait has been adopted. The degree of freedom of whole mechanism could be reduced to 7 by idealizing the kinematic feature of the trot gait. Using the equations of motion formulated, the results of the redundant-joint torque analysis and the simulation of dynamic walking motion are presented.

6$\times$6 이동로봇의 경로추종을 위한 동역학 시뮬레이션 (Full Dynamic Model in the Loop Simulation for Path Tracking Control of a 6$\times$6 Mobile Robot)

  • 허진욱
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.141-148
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    • 2008
  • In this paper, we develop a detailed full dynamic model which includes various rough terrains for 6-wheel skid-steering mobile robot based on the real experimental autonomous vehicle called Dog-Horse Robot. We also design a co-simulation for performance comparison of path tracking algorithms. The control architecture in the co-simulation can be divided into two levels. The high level control is the closed-loop control of path tracking to follow a given path, and the low level is concerned about torque control of wheel motion. The simulation using the mechanical data of the Dog-Horse Robot is performed under the Matlab/Simulink environment. We also simulate and evaluate the performance of the model based adaptive controller.

동역학 S/W와 연계한 회전체 제어의 모델링에 관한 연구 (A study on the Modeling for Rotors Control with Dynamics Analysis S/W)

  • 이원창;김성원;김재실;최헌오
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.906-909
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    • 2005
  • This study provides the method to build the rotor system model using dynamic analysis software. also, it introduces the traditional methods of the rotor system modeling and informs the each merits and demerits. We will make up the flexible system of rotor system model with ADAMS, multi-body dynamics S/W, in order to develop dynamics model and get the response of plant model near to real model through connection the SIMULINK of MATLAB. We will develop the computing dynamics-controling model possible controlled simulation similar to a real model with controlling the plant model.

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