• 제목/요약/키워드: 차량동역학 모델

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열차의 3차원 유한요소해석을 이용한 1차원충돌 동역학 등가 모델링 기법 (Equivalent Modeling Technique for 1-D Collision Dynamics Using 3-D Finite Element Analysis of Rollingstock)

  • 박민영;박영일;구정서
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.139-146
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    • 2010
  • 본 연구에서는 복잡한 3차원 유한요소모델 충돌거동과 등가인 1차원 동역학 모델링 방법을 개발하기 위하여 새로운 1-D 모델링 방법을 제안하였다. 충돌 거동을 잘 일치시키기 위해서는 충돌 시너지를 주로 흡수하는 압괴 구간의 특성을 정확하게 모델링하는 것이 중요하다. KHST 편성차량을 대상으로 3차원 유한요소 모델의 차체단면에 설정한 단면 옵션으로 충돌해석 시 차체 단면에 작용하는 충격하중과 변형을 추출하여 새로운 1차원 충돌동역학 모델의 스프링요소 특성으로 모델링하고, 국내철도차량 안전기준의 열차 대 열차 충돌사고 각본으로 수치해석을 수행하였다. 두 모델의 에너지 흡수량, 충돌 가속도, 충격하중-변형 등을 비교한 결과가 잘 일치하였다.

유연성 궤도 모델을 사용한 고기동성 궤도차량의 동역학 해석 (Dynamic Analysis of A High Mobility Tracked Vehicle Using Compliant Track Link Model)

  • 백운경;최진환;배대성
    • 소음진동
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    • 제9권6호
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    • pp.1259-1266
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 유연성 궤도 모델을 개발하여 고기동성 궤도차량의 다물체 동역학 해석에 응용하는 것이다. 유연성 궤도 모델을 개발하는데는 대체로 두 가지 어려운 문제가 따른다. 첫째로, 해의 안정성을 유지하기 위해 적분구간이 충분히 작아야 한다는 것이다. 즉, 궤도 링크 사이의 유연성 조인트 모델과 충격적인 접촉력에 따른 고진동 입력을 처리해야 한다. 둘째로, 3차원 다물체 궤도차량 모델에 대한 수 많은 운동 방정식을 풀어야 한다는 것이다. 따라서 궤도차량을 샤시와 궤도 부시스템으로 나누고 회귀적인 방법을 사용하여 운동방정식의 수를 최소화하였다. 본 연구에서 개발된 방법을 검증하기 위하여 차량의 가속, 고속주행, 제동, 선회 등의 시뮬레이션을 수행하였다.

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유한요소법을 이용한 고무 연결요소의 정-동강성 계수에 관한 연구 (Study on the Static and Dynamic Stiffness Coefficients of Rubbers Connector by Using Finite Element Method)

  • 박노길;박성태
    • 전산구조공학
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    • 제8권2호
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    • pp.103-113
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    • 1995
  • 고무 재질로 이루어진 차량 구조물의 연결요소에 대한 등가 강성계수는 차량 시스템 동역학 특성에 매우 민감하게 영향을 주므로 이에 대한 신뢰성있는 해석이 요구된다. 본 논문에서는, 고무의 역학 모델을 정하중 하에서는 유한 변형 및 Hook 모델로 그리고 동하중 하에서는 Voigt 모델로 가정하여, 연결요소의 등가 정-동강성계수를 유한요소법으로 해석하고자 한다. 실제 차량에 사용되고 있는 동일 모양의 방진고무들을 실험 평가한 결과 강성계수값들의 분산 정도가 심함을 알 수 있었다. 유한요소 해석에 필요한 고무 재질의 물성치의 신뢰성을 높이기 위하여 제품의 특정 방향 정특성 실험 데이타로부터 역으로 재질의 물성치를 규명하였다. 그 물성치로부터 원하는 방향에서의 강성계수를 산출하여 실험치와 비교하여 효용성을 보였다.

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차량동역학해석을 위한 실험적 부싱모델 개발 (Empirical Bushing Model For Vehicle Dynamic Analysis)

  • 손정현;강태호;백운경;박동운;유완석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.864-869
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    • 2004
  • In this paper, a blackbox approach is carried out to model the nonlinear dynamic bushing model. One-axis durability test is performed to describe the mechanical behavior of typical vehicle elastomeric components. The results of the tests are used to develop an empirical bushing model with an artificial neural network. The back propagation algorithm is used to obtain the weighting factor of the neural network. Since the output for a dynamic system depends on the histories of inputs and outputs, Narendra's algorithm of 'NARMAX' form is employed in the neural network bushing module. A numerical example is carried out to verify the developed bushing model.

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가상내구시험을 통한 차량 샤시 부품 내구성 예측에 관한 연구 (Analysis of Durability of Vehicle Chassis Part in Virtual Test Lab)

  • 조병관;하정호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권6호
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    • pp.747-752
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    • 2013
  • 최근들어, 차량개발 비용과 시간을 줄이기 위한 가상 내구 시험 기법의 사용이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 다물체 동역학 모델과 피로 해석을 이용한 가상 내구시험법을 제시 하였다. 유연 다물체 모델을 적용한 전륜현가장치 시스템의 휠센터에 벨지안로와 같은 내구시험로에서 측정한 도로하중이력을 입력하여 각 부품에 부여되는 동응력을 구하였다. 그리고 해석결과를 검증하기 위해 각 부품에서 측정한 동하중과 해석결과를 비교하였으며 범용피로해석프로그램을 이용하여 부품의 내구성을 예측하였다.

차륜형 견마 로봇의 동역학 해석시간 단축을 위한 단순화 모델 (Simplified Model of Wheel Type Dog-Horse Robot to Reduce Dynamic Analysis Time)

  • 김영진;정사무엘;김태윤;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.157-165
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    • 2016
  • 군용 전투 차량은 전시 상황에 여러 종류의 장애물들이 존재하는 험로를 주행해야 한다. 이런 환경에서는 전투 차량의 무거운 차체와 험로의 큰 장애물로 인해 큰 반력이 발생한다. 차륜형 견마 로봇에는 큰 장애물을 극복하기 위해서 회전형 현가장치가 적용되고, 미끄럼 조향 방식이 적용된다. 본 논문에서는 실시간 해석에 유리하도록 모델을 단순화시킨 방법을 제시하고, 기존 다물체 동역학 모델과 비교를 통해서 신뢰도 및 효율성을 확인하였다.

독립차륜형 초고속 열차 개념 설계안의 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics for Concept Design of Independent-Wheel Type Ultra-High-Speed Train)

  • 이진희;김남포;심경석;박태원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • 본 논문에서는 레일형 초고속 열차의 개념 설계안을 제안하고 동역학 해석을 통해 주행 동특성을 예측하고자 한다. 초고속 열차에는 단일 윤축세트가 포함된 새로운 형태의 대차가 적용되었으며, 기존의 일체형 차축 대신 독립차륜이 적용되었다. 초고속 열차의 동특성을 파악하기 위하여 먼저, 차량에 대한 동역학 수치해석모델을 개발하고 고유치 해석을 통해 해석 모델의 기본적인 타당성을 검증하였다. 또한, 임계속도 해석을 통하여 기존 고속철도 HEMU-430X 차량에 비해 향상된 성능을 확인하였으며, 7000R 곡선선로에서 550km/h 주행해석을 통하여 횡압, 탈선계수 등을 예측하고 초고속 열차 개념 설계안의 적용 가능성을 파악하였다.

무인 컨테이너 운송차량의 절대속도 추정을 위한 뉴럴 네크워크 모델 적용 (Absolute Vehicle Speed Estimation of Unmanned Container Transporter using Neural Network Model)

  • 하희권;오경흡
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.227-232
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    • 2004
  • 차량동역학제어시스템은 복잡하고 비선형이므로 잠금방지 제동시스템 및 자동주행시스템 개발에 어려움이 있다. 차량절대속도를 추정하기 위해 퍼지 로직 기법이 최근 적용되어 정상적인 조건에서 만족할 만한 결과를 얻고 있다. 그러나 급격한 제동시 추정오차가 크게 발생되었다. 본 논문에서는 휠 속도 센서를 이용하여 무인 컨테이너 운송차량의 절대속도를 추정하기 위해, 뉴럴 네트워크 모델의 방사대칭 기저함수와 주성분 분석법을 적용하여 10개의 추정 알고리즘중 오차를 4% 이내로 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.

운전자 모델을 사용한 차량의 조향특성 시뮬레이션 (Vehicle Steering Characteristics Simulation by a Driver Model)

  • 이종석;백운경
    • 동력기계공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.61-68
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    • 2003
  • Steering characteristics is an important factor in the evaluation of vehicle quality. To estimate steering characteristics in the vehicle conceptual design stage, vehicle dynamics simulation methods are very efficient. However, it is often difficult to simulate vehicle dynamics for the specific driving scenarios in open-loop driving environment. An efficient driver-in-the-loop vehicle model will be efficient for this job. A good tire model is also very important for the accurate vehicle dynamics simulation. In this research, a driver model is used to simulate vehicle steering dynamics for a 8-dof vehicle model with STI(Systems Technology, Inc.) tire model. For the demonstration of this model, a SUV(sports utility vehicle) and a sedan were simulated.

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