• 제목/요약/키워드: 엔진시뮬레이션

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주행중 가속페달의 급조작시 승용차의 진동 특성 해석 (An Analysis on the Vibration Characteristic of a Automobile at the Sudden Change of an Accelerator under Traveling)

  • 홍동표;정태진;김상수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.76-81
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    • 1994
  • 승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

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선박용 2행정 디젤기관의 성능시뮬레이션 프로그램 개발 (Development of Simulation Program of Two-Stroke Marine Diesel Engines)

  • 최재성;정찬호;조권회;이진욱;하태범;김형수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.62-68
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    • 2010
  • 대기오염 및 지구온난화와 관련하여 디젤기관의 친환경, 고효율에 대한 요구가 선박기관에도 강화되고 있다. 이와 관련하여 많은 새로운 기술들이 연구, 적용되고 있으나, 이들은 주로 신조선에 관심이 집중되어 있다. 선박은 건조된 후 비교적 장기간 이용되기 때문에 이미 운항중인 현존선에 대하여도 이에 관한 연구가 필요하다고 판단되며 이는 주로 엔진성능의 개선에 관한 연구가 될 것이다. 이 논문은 선박용 2행정 디젤기관의 성능을 시뮬레이션 하기위한 프로그램을 개발한 결과를 보고한다. 현존선의 엔진성능은 운전시간의 경과에 따라 열화되어 가기 때문에 엔진의 열화성능을 예측할 수 있도록 한 것이 본 연구에서 개발된 프로그램의 특징이다. 예측결과는 엔진메이커에서 사용하고 있는 TOP-CODE 프로그램의 계산결과와 비교하였으며, 양호한 결과를 보이고 있음을 확인하였다.

LHR 엔진 설계를 위한 엔진 사이클 시뮬레이션 및 FEM 검증 (Engine Cycle Simulation and FEM Validation for LHR Engine Design)

  • 이교승;백문열
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • It has been an earnest wish for engineers to convert heat loss from engine into power, but it is almost impossible in actual application. The serious problem in engine operation without cooling is that the cylinder material is sometimes melted by exceeding melting temperature. Following the first law of thermodynamics, it is possible that heat loss to cooling water can be converted into mechanical work through crankshaft. In this study, LHR(Low Heat Rejection) engine coated with zirconia and made by quartz was introduced as one of the promising engine and several useful qualitative and quantitative data were drawn.

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인터넷광고서버의 타겟팅엔진을 위한 데스트프레임워크 (A Test Framework for Targeting Engine of the Internet Advertising Server)

  • 김기형
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.243-247
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    • 2002
  • 인터넷은 상거래의 중요한 매체로서 빠르게 변화해 가고 있다. 많은 인터넷서비스공급자들이 현재 상용 서비스를 하고 있으며 이들의 중요한 비즈니스 모델중의 하나가 인터넷 광고이다. 인터넷광고를 서비스하는 기술에서 가장 중요한 부분은 인터넷서비스수요자중 정의된 타깃을 가려낼수 있는 타깃팅기술이다. 본 논문에서는 인터넷 광고 서버의 타깃팅 엔진을 테스트할 수 있는 테스트 프레임워크를 설계하고 구현한다. 제안된 테스트프레임워크는 엔진의 기능 및 성능 테스트를 할 수 있다. 제안된 테스트 프레임워크는 다양한 인터넷 광고 서버시스템의 컴포넌트들에 대해 일관된 테스트 사용법과 형식화된 출력을 보여주며 플랫폼에 독립적이도록 자바언어로 개발되었다. 또한 기존에 개발된 테스트에 새롭게 개발된 테스트를 쉽게 통합할 수 있다. 다양한 형태의 테스트가 가능하도록 아주 일반적인 클래스 구조를 갖게 설계되었다.

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시뮬레이션 프로그램에 의한 소형 선박용 저열손실 디젤엔진의 성능평가 (Numerical Prediction of Low Heat Rejection Diesel Engine Performance for Small Size Vessel)

  • 백문열;이교승;강신형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권6호
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    • pp.134-139
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    • 2004
  • It is known that over 60% of engine power is dissipated into circumstance, cooling water and cooling oil without any conversion into useful work. Following the first law of thermodynamics, it is possible that heat loss to cooling water can be converted into mechanical work through crankshaft. But in case that the engine is operating without any cooling effect, the serious problem unsolved so far is the engine durability. In this study, LHR(Low Heat Rejection) engine was introduced as one of the promising engine and several useful qualitative and quantitative data were drawn.

고성능 로직 시뮬레이터(HSIM) 구현 (HSIM: Implementation of the Highly Efficient Logic SIMulator)

  • 박장현;이기준;김보관
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.603-610
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    • 1995
  • 본 논문에서는 함수 기능에서 로직 게이트 기능까지 시뮬레이션 가능한 고성능의 로직 시뮬레이터(HSIM) 개발에 대해서 논한다. 개발된 로직 시뮬레이터는 입력부, 시 뮬레이터 본체, 출력부로 구성되어 있으며, 입력부에는 네트 리스트 컴파일러, 부품 정보 컴파일러가 포함된다. 시뮬레이터 본체에는 시뮬레이션 속도를 높이기 위한 각종 기술과 시뮬레이터의 중심 부분인 시뮬레이션 엔진 등이 소속되어 있다. 출력부에는 시뮬레이션 결과를 분석하는 파형 분석기가 있다. 개발된 시뮬레이터 본체의 주요 특 징은 점진적 로더를 사용하여 컴파일된 부품 기능들을 시뮬레이션 엔진에서 직접 로드 하여 시뮬레이션을 수행한다. 이렇게 한 결과 기존의 유릿 딜레어 event-driven interpretive 시뮬레이터와 비교했을 때 55% 이상 속도가 빠른 효과적인 성능 향상을 달성했다.

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KSR- III 추력벡터제어를 위한 유압-서보 김발엔진 구동시스템에 관한 연구

  • 이희중
    • 항공우주기술
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    • 제1권1호
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    • pp.141-146
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    • 2002
  • 로켓 추진에 의한 동력 비행 중 비행체의 자세제어를 위해, 대기권내 비행에 있어서는 공력비행 조정익으로 조종할 수 있으나 공기가 희박한 높은 고도나 대기권 밖에서의 비행은 추력벡터제어에 의존할 수밖에 없다. 추력벡터제어 방법으로 현재 여러 가지 장치가 개발되어 사용되고 있는데 본 연구는 로켓이 비행하는 동안 김발에 의해 연결된 로켓엔진 전체를 움직여 엔진에서 발생한 추력의 방향을 조종하여 로켓의 자세를 제어하는 김발엔진구동 추력벡터제어방식에 대한 내용을 다루었다. 로켓에 적용 가능한 김발엔진 구동장치로는 전기유압식, 전기기계식, 공압식 장치 등이 있으나 큰 동력이 요구되는 시스템에서는 대부분 출력 대 무게비가 높은 전기유압식 구동장치가 사용된다. 본 연구에서는 KSR-III의 추력벡터제어를 위해 사용되는 전기유압식 김발엔진 서보구동시스템을 상세모델링하였고 이에 기초하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 실제 시스템을 대상으로 시험한 결과를 비교하여 모델을 검증하였다.

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차량의 엔진-발전기를 이용한 교류전원 시스템 (AC Power Supply Systems Using Engine-Generator of Vehicles)

  • 정윤철;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.475-476
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    • 2011
  • 본 논문에서는 차량의 엔진-발전기를 이용한 교류 전원 시스템에 대한 연구를 수행한다. 엔진-발전기의 출력은 다이오드 정류기를 거쳐 직류로 변환되고, 이를 강압형 DC/DC 컨버터를 통해 안정적인 직류전압으로 제어한다. 다시 DC/AC 인버터를 통해 CVCF의 단상, 혹은 3상의 교류전압을 발생한다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 시스템의 성능을 고찰한다.

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굴삭기의 엔진/펌프시스템의 모델링 및 제어 (Modeling and control of excavator engine/pump system)

  • 하석홍;곽동훈;이진걸
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.951-956
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    • 1991
  • 굴삭기 엔진 펌프시스템을 실험결과에 근거해서 모델링하여 수치적으로 시뮬레이션을 행하였다. 엔진.펌프시스템은 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 시스템자체의 비선형성,작업에 따라 시스템에 가해지는 불확실한 외란, 파라미터의 변동으로 인하여 정확한 모델링을 행하기는 다소 어려움이 있었다. 비례제어만을 사용시는 정상상태오차의 발생,초기의 회전수저하등으로 인하여 적합하지 않았다. 이를 개선하기 위하여 PID제어를 사용하였을 경우 정상상태오차는 제거할 수 있으나 정착시간이 길어지는 것을 볼 수 있었다. 슬라이딩모우드에 의한 제어법을 적용하였을 경우 정상상태오차,정착시간,최대회전수저하량을 모두 만족하였으나 과도상태에서 오실레이션이 발생하는 현상을 볼 수 있었다.

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대형 상용 디젤 엔진의 실린더 라이너 온도 분포 개선을 통한 엔진 마찰 저감 - 해석적 연구 (Simulation Study for Engine Friction Reduction through the Enhancement of Temperature Distribution along Cylinder Liner in a Heavy Duty Diesel Engine)

  • 박수열
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 대형 상용 엔진에서 발생하는 유효 도시 마력의 약 4~15%는 마찰 손실을 통해서 사라지며 마찰 손실 중 약 40~55%는 엔진 실린더와 피스톤 사이의 마찰에 의하여 발생하여, 엔진 전체에서 발생하는 마찰 손실 중 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이 연구에서는 엔진 실린더 라이너의 온도 분포 개선을 통해 라이너를 따라 유막을 형성하고 있는 윤활유의 적정 점성을 유지시키는 방법을 제시하고자 한다. 피스톤-라이너에서 발생하는 마찰 특성은 피스톤의 행정 위치에 따라서 접촉 마찰과 유막에 의한 마찰로 구분되며 이에 따라 요구되는 윤활유의 점성 특성 또한 달라진다. 먼저 해석 모델을 통하여 실린더 라이너 내부 온도 분포 특성을 확인한 후 피스톤 마찰 특성을 고려한 적정 온도 분포를 고찰하며 실린더 라이너에 열저항 코팅을 통해서 이를 구현하였다. 또한 실린더-피스톤 간의 마찰/윤활 해석을 통하여 열저항 코팅의 마찰 개선효과를 확인하였다.