• 제목/요약/키워드: 동역학 해석 모델

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75톤급 액체로켓엔진 터보펌프의 하중 특성에 따른 임계속도 해석 (Critical Speed Analysis of a 75 Ton Class Liquid Rocket Engine Turbopump due to Load Characteristics)

  • 전성민;곽현덕;홍순삼;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.42-49
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    • 2012
  • 고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 무부하 회전 시험을 통하여 얻어진 임계속도를 회전체동역학해석으로부터 예측된 임계속도와 상호 비교하여 해석 모델의 타당성을 검토하였다. 질량 불평형 하중만을 고려한 베어링 무부하 하중조건에서 해석으로부터 얻어지는 1차 임계속도의 예측치는 시험에서 얻어진 결과와 잘 일치하였다. 상기 회전체동역학 모델을 이용하여 유동해석 및 성능시험 결과를 바탕으로 얻어진 펌프와 터빈의 반경하중으로부터, 반경하중 상대 각도에 따른 베어링 강성 변화를 고려하여 임계속도 변화를 예측하였다. 수치해석 결과 펌프와 터빈의 반경하중 상대 각도는 임계속도에 지대한 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 반면 추가로 축하중이 부과되는 경우 반경하중의 상대 각도에 대한 영향은 감소하는 것으로 나타났다.

현가장치 기구정역학 시험에 의한 차량동역학 모델링 및 시험검증 (Vehicle Dynamics Modeling and Correlation Using the Kinematic and Compliance Test of the Suspension)

  • 김상섭;정홍규
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.109-118
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    • 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.

현가장치 무질량 링크를 이용한 효율적인 차량동역학 모델 개발 (Development of an Efficient Vehicle Dynamics Model Using Massless Link of a Suspension)

  • 정홍규;김상섭
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.99-108
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    • 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.

차량동역학 해석 프로그램 AutoDyn7의 동력전달장치 모델 (Development of Powertrain Model for Vehicle Dynamic Analysis Program, AutoDyn7)

  • 손정현;유완석;김두현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.185-191
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    • 2001
  • In many papers, the powertrain system generally has been madeled as one-dimensional torque model. One-dimensional powertrain model may calculate the torque correctly but it does not consider the non-rotational degrees-of-freedom of the powertrain components and the interaction of these degrees-of-freedom with the vehicle body frame and suspension. To consider the non-rotational degrees of freedom, the differential is modeled as a three-dimensional rigid body in this paper. A constant velocity joint is newly formulated and a relative constraint is also formulated to model the motion transfer due to gear ratio of the differential. Implementing the proposed powertrain system in the multibody model, more detail dynamic responses can be obtained. Obtained outputs such as reaction torques on the constant velocity joint and reaction forces on the rack can be useful data in the design of a powertrain.

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eVTOL 항공기 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델의 구조 안전성 평가 (Structural Safety Evaluation of Basic Design Model of Linear Actuator for Blade Pitch Control of eVTOL Aircraft)

  • 김영철;김동협;김상우;강정현;김도형
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.106-113
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    • 2022
  • 본 연구에서는 eVTOL 개인항공기의 개별 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델에 대한 구조 안전성을 검토하였다. Stall 하중에 대한 정적 구조 안전성을 검토하기 위해 유한요소법을 이용한 응력해석을 수행하여 안전여유율을 계산하였다. 또한 선형 구동기의 운용조건에 대한 피로수명을 평가하기 위해 피로 해석을 수행하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 블레이드 피치각에 따른 하중이력을 산출하였다. 또한 정하중 해석에 정격하중을 적용하여 응력 분포를 산출하고 피로 해석에 활용하였다. 해석 결과, 선형 구동기의 모든 부품은 0 이상의 안전여유율이 계산되었고, 107 cycles 이상의 피로수명이 산출되어 구조적으로 안전함이 확인되었다.

케이징 구조 유연성을 고려한 터보펌프 임계 속도 해석 (Critical Speed Analysis of the Turbopump considering the Casing Structural Flexibility)

  • 전성민;김진한;곽현덕;윤석환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.92-97
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    • 2006
  • 케이징 구조 유연성을 고려한 30톤 추력급 터보펌프에 대한 임계 속도 해석이 수행되었다. 로터와 케이징을 포함한 전체 모델에 대한 3차원 유한요소법이 회전체 동역학 특성을 예측하기 위하여 적용되었다. 케이징 구조 유연성의 영향을 고찰하기 위하여 로터 단독 모델과 고정-고정 및 자유-자유 경계조건을 갖는 로터-케이징 연계 모델에 대한 수치 해석이 이루어 졌다. 무부하 하중 조건과 부하 하중 조건에서의 볼 베어링 강성이 각각 진공 조건과 실제 엔진 장착 조건에서의 작동을 모사하기 위하여 사용되었다. 수치해석 결과로부터 케이징 구조 유연성의 영향이 터보펌프의 임계 속도를 감소시킴을 확인하였다. 특히, 높은 베어링 강성을 갖는 부하 로터 조건에서 낮은 베어링 강성을 갖는 무부하 로터 조건에 비하여 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

다물체 동역학을 활용한 공작기계 구조물 이송을 위한 메카트로닉 해석 (Mechatronic Analysis for Feeding a Structure of a Machine Tool Using Multi-body Dynamics)

  • 최진우
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.691-696
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    • 2012
  • In this study, a rigid multi-body dynamic model has been developed for mechatronic analysis to evaluate dynamic behavior of a machine tool. The development environment was the commercialized analysis tool, ADAMS, for rigid multi-body dynamic analysis. A simplified servo control logic was implemented in the tool using its functions in order to negate any external tool of control definition. The advantage of the internal implementation includes convenience of the analysis process by saving time and efforts. Application of this development to a machine tool helps to evaluate its dynamic behavior against feeding its component, to calculate the motor torque, and to optimize parameters of the control logic.

멀티스케일 해석을 통한 홀리데이 연결 물성 분석

  • 이재경;김태환
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2017년)
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    • pp.340-345
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    • 2017
  • DNA 나노구조물을 설계 및 개발, 해석하기 위해서는 기본적인 홀리데이 연결(Holliday junction) 구조에 대한 물성을 아는 것이 필수적이다. 여러 실험 및 시뮬레이션을 통해서 홀리데이 연결 구조 물성을 측정하려는 시도가 많았지만, 아직까지도 홀리데이 구조에 대한 정확한 물성은 얻어지지 않았다. 이번 연구에서는 6HB-DNT 모델을 분자동역학 기법을 이용하여 DNT 모델의 물성을 분석하고, 이를 기반으로 유한요소 모델링을 통해 홀리데이 연결의 물성을 해석한다.

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입자 완화 유체 동역학 해석 기법을 이용한 스크류 디켄터형 원심분리기의 슬러지 이송 효율 향상 분석 (Smoothed Particle Hydro-dynamic Analysis of Improvement in Sludge Conveyance Efficiency of Screw Decanter Centrifuge)

  • 박대웅
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.285-291
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    • 2015
  • 원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.