• 제목/요약/키워드: 동역학 해석 모델

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다물체 차량모델을 이용한 실시간 동역학 시뮬레이션 (Real-time Dynamic Simulation Using Multibody Vehicle Model)

  • 최규재;노기한;유영면
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권3호
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    • pp.486-494
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    • 2001
  • This paper presents a real-time multibody vehicle dynamic analysis method using recursive Kanes formulation and suspension composite joints. To shorten the computation time of simulation, relative coordinate system is used and the equations of motion are derived using recursive Kanes formulation. Typical suspension systems of vehicles such as MacPherson strut suspension system is modeled by suspension composite joints. The joints are derived and utilized to reduce the computation time of simulation without any degradation of kinematical accuracy of the suspension systems. Using the develop program, a multibody vehicle dynamic model is formed and simulations are performed. Accuracy of the simulation results is compared to the real vehicle field test results. It is found that the simulation results using the proposed method are very accurate and real-time simulation is achieved on a computer with single PowerPC 604 processor.

다물체 동역학 시뮬레이션을 통한 버스의 전복 시험 규정과 안전성 평가에 관한 고찰 (Review of Regulation for Rollover Test and Evaluation of Safety for Buses by using Simulation of Multi-body Dynamics)

  • 박승운;최요한;이철희
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권3호
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    • pp.39-46
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    • 2022
  • In South Korea, to evaluate the rollover safety of domestic vehicles, the maximum slope angle of the vehicle is specified, which is verified by the rollover safety test of driving vehicles. However, the domestic rollover safety test is not suitable for buses, because the small amount of static stability factor (SSF) will invalidate the rollover experimental equation due to the high center of mass position of buses. To solve the above problems, a dynamic model of the bus is prepared with assumptions of mass and suspension spring properties. Subsequently, the maximum slope angle of the model was computed by using the simulation of multi-body dynamics, and the result was compared with actual test results to validate the dynamics model. Also, the rollover Fishhook (roll stability) test was conducted in the simulation for driving model. During the simulation, roll angle and roll rate were calculated to check if a rollover occurred. Through the rollover simulation of buses, the domestically regulated formula for rollover safety and the procedure of rollover test for driving vehicles are evaluated. The conclusion is that the present regulation of rollover test should be reconsidered for buses to ensure to get the valid results for rollover safety.

전개형 복합재 반사판 안테나의 유연 다물체 동역학 해석 (Flexible Multibody Dynamic Analysis of the Deployable Composite Reflector Antenna)

  • 임윤지;오영은;노진호;이수용;정화영;이재은;강덕수;윤지현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권10호
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    • pp.705-711
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    • 2019
  • 전개형 반사판 안테나의 전개거동 특성을 해석적 그리고 실험적 방법으로 분석하고자 한다. Kane 방정식을 이용하여 전개형 안테나의 다물체 운동방정식을 공식화하였다. 복합재료 반사판의 구조변형 특성을 살펴보기 위해 FSDT(First-order Shear Deformation Theory)를 이용하여 빔 모델로 유한요소 정식화 하였다. 역진자 모델을 이용하여 안테나 전개시간에 따른 스프링 상수 그리고 댐핑 계수들을 결정하였다. 다물체 동력학 해석을 통하여 설계변수에 따른 안테나 반사판의 동적구조 특성을 확인하였고, 무중력 모사 전개실험을 통하여 해석결과 검증 및 거동특성을 실험적으로 관찰하였다.

전개형 복합재료 반사판 안테나의 동특성 분석 및 시험 (Analysis and Experiment on Dynamic Characteristics for Deployable Composite Reflector Antenna)

  • 채승호;노진호;이수용;정화영;이재은;박성우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.94-101
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    • 2019
  • 복합재료 반사판 안테나의 전개 특성을 해석 모델을 통하여 살펴보고 실험을 통하여 검증하고자 한다. 두 개의 회전 자유도를 가지며 스프링의 탄성 에너지에 의해 작동되는, 전개 메커니즘을 기반으로 반사판 안테나의 동역학적 해석 모델을 수립하였다. 유연 다물체 동역학 해석 프로그램인 ADAMS를 이용하여 패널의 전개 속도, 구조 변형 그리고 충격력을 분석하였다. 중력보상 장치를 이용하여 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 제작된 안테나 패널의 전개거동 특성을 실험적으로 검증/분석하였다. 안테나 패널이 전개되는 동안 발생하는 충격 응답 및 진동 문제를 확인하고, 댐퍼를 이용하여 안정적으로 전개가 됨을 확인하였다.

우등버스용 MR 댐퍼의 실험적 모델링 (Experimental Modeling of MR Damper for Cruise Bus)

  • 손정현;전철웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권8호
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    • pp.863-867
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    • 2011
  • 본 논문에서는 우등버스용 MR 댐퍼의 특성 시험 결과를 분석하고, 비선형 히스테리시스 특성을 모델링할 수 있는 실험적 모델링이 제시된다. MR 댐퍼의 인가전류에 따른 실험적 모델을 구성하고, 매트랩의 최적설계 툴 박스를 이용하여 계수를 규명한다. 우등버스의 전차량 시뮬레이션을 통하여 차량동역학 해석용 MR 댐퍼의 실험적 모델의 유용성을 검증한다.

차량 동역학 모델 해석에 기반한 자작 전기차 너클의 설계 (Knuckle Design of Hand-made Electric Vehicle Based on Vehicle Dynamics Simulation)

  • 이종선;최효서;권양선;이태섭
    • 한국기계기술학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.947-956
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    • 2018
  • This research has been conducted to design upright parts of hand-made vehicles with the purpose of reducing material and machining cost while ensuring structural safety. Aluminum knuckles were modelled with three parts in order to enhance design flexibility as well as to reduce CNC machining cost. A vehicle model was constructed in CAD program and simulated in ADAMS View in order to estimate joint forces developing during 20 degree step steering condition at 60km/h. The joint forces obtained in the vehicle dynamics simulation were used for the structural analysis in ANSYS and dimensions of knuckle parts were adjusted until the lowest safety factor reached 2.0. The weight of knuckle decreased by 50% compared to the previous version that was designed without the structural analysis. The overall manufacturing cost decreased by 33% due to the reduction in the material as well as the CNC machining effort.

다물체 동역학 시뮬레이션 기반 5MW급 해상풍력발전시스템의 상부구조물에 대한 동적 응답 해석 (Dynamic Response Analysis for Upper Structure of 5MW Offshore Wind Turbine System based on Multi-Body Dynamics Simulation)

  • 이강수;임종순;이장용;송창용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.239-247
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    • 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.

DC 모터 구동시스템의 동역학 해석 모델 개발 (Development of a dynamics analysis model of mechanical system driven by DC motors)

  • 김무진;문원규;배대성;박일한;최진환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.497-500
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    • 2002
  • When one is interested in the dynamics of a mechanical system with electric motors, the force generated by the motor is generally considered as only an applied torque or force independent of mechanical state variables such as velocity. For a system operated in non-steady dynamic conditions, however, the usual analysis approach may fail to predict some characteristics in the dynamic behaviors because of electromechanical coupling effects. In this paper, we propose dynamics analysis model in which dc motor dynamics with the electromechanical coupling effects are embedded to mechanical dynamics models. The do motor is modeled based on its equivalent circuit model and included in the dynamics solving algorithm which we developed before, called generalized recursive dynamics formula. The developed dynamic analysis model is effective and realistic for analysis of electromechanical dynamics of a system with do motors. The developed model is evaluated by constructing and simulating the flexible antennas of an artificial satellite driven by do motors.

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F26 분기기 및 열차모델을 이용한 주행안전성 연구 (A Study on the Running Safety by F26 Turnout and Vehicle Model)

  • 김성종;이희성
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.859-864
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    • 2009
  • 현재 철도차량이 분기기 통과 시에 횡압의 변화를 최소화하는 설계가 요구되고 있다. 따라서 차량이 분기기를 통과하는 경우에 분기기에 작용하는 횡압 및 탈선계수를 예측하기 위하여 차량과 분기기간의 상호작용에 따른 동역학 해석을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 분기기에서 차량의 주행안전성을 향상시키기 위하여 차량 및 분기기 해석모델 구축, 분기기 통과시의 주행안전성 해석을 수행하였다. 또한 차량 및 분기기 모델의 검증을 위해 분기기 통과 시에 차륜과 레일 사이의 접촉점 위치 해석과 텅레일 및 크래들부의 단면 변화에 따른 분기기에서의 차량의 주행안전성 해석을 수행하였다.

차세대 고속열차(HEMU-430X)의 주행 안전에 따른 탈선평가 (An Evaluation on Derailment according to Running Safety of Next-Generation High Speed Train (HEMU-430X))

  • 심경석;박태원;이진희;정기범
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.343-351
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    • 2012
  • 차세대 고속열차(HEMU-430X)는 연구 지원과 많은 연구 기관의 노력으로 다년간 개발 중인 한국형 고속열차이다. 열차 모델을 다물체 동역학 해석 모델로 개발하여 차량-궤도 안전성 해석을 수행하였다. 이를 통해 국제 철도 안전 기준인 UIC code 518 OR에 따라 탈선 평가와 횡압의 제한 값을 확인하였다. 국제 기준에 따른 안전성 평가를 통하여 앞으로 본선 운전에 필요한 안전 확보 기본 자료를 생성하였으며 최고 속도에서의 안전성을 확인하였다.