• Title/Summary/Keyword: 차량동역학 모델

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엔진 관성력과 피칭모멘트 저감을 위한 밸런스샤프트의 동역학 설계 (Dynamic Analysis Design of Balance Shaft for Reducing Engine Inertia Force and Pitching Moment)

  • 김병준;부광석;김흥섭
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.307-313
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    • 2022
  • 차량 실내소음이 엔진의 고출력화와 경량화로 인해 더욱 심각해져 엔진진동의 저감의 중요성이 높아지고 있다. 최근 엔진진동 저감의 대표적인 방법으로 밸런스샤프트 부착이 제시되고 있다. 밸런스샤프트는 피스톤과 콘로드 등의 왕복운동에서 발생하는 진동을 임의의 편심질량을 이용하여 상쇄시키는 장치이다. 따라서 밸런스샤프트는 연비향상 및 차량의 승차감을 동시에 향상시킬 수 있다. 본 논문은 엔진구조로 인해 발생하는 관성력을 유도하고 이를 상쇄하기 위한 밸런스샤프트의 불평형량과 형상을 제시한다. 제시된 두가지 형상의 밸런스샤프트를 ADAMS 다물체동역학 모델로 구현하고, 이를 동역학 시뮬레이션을 통해 실제 거동상태에서의 관성력의 저감을 확인하였다.

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.

위상최적화를 이용한 태양광 자동차 프론트 너클의 경량화 설계 (Lightweight Design for Front Knuckle of Solar-Powered Vehicle using Topology Optimization)

  • 정대영;이준영;김문영;임홍재
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.594-597
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    • 2014
  • 본 논문에서는 국제 태양광 자동차 대회를 참가하는 태양광 자동차 프론트 너클의 경량화 설계에 관한 연구를 진행한다. 이를 위해 Cattle grid 를 포함한 실제 주행환경과 태양광 자동차를 동역학 시뮬레이션 모델로 구성하고 대회에서 차량의 평균속도인 70Km/h 로 주행 시, 서스펜션에서 발생되는 동하중을 측정하였다. 프론트 너클을 유한요소로 구성하고 다물체 동역학 시뮬레이션에서 도출된 하중들로 위상최적기법을 통해 프론트 너클의 경량화를 이루었다. 마지막으로 피로해석을 수행하여 그 타당성을 검증하였다.

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도시형 자기부상열차의 곡선 가이드웨이 매개변수 연구 (Parametric Study of Curved Guideways for Urban Maglev Vehicle)

  • 한종부;김기정;한형석;김성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.329-335
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    • 2014
  • U 자형 전자석 하나로 부상력과 안내력을 동시에 얻는 중 저속 자기부상열차는 안내제어기 없이 곡선을 주행한다. 때문에 곡선, 특히 곡률반경이 매우 작은 곡선 주행 시에 차량이 레일과 물리적 접촉을 방지하기 위해서는 곡선형상의 결정이 세심하게 이루어져야 한다. 특히 완화곡선의 형상이 중요하다. 본 논문에서는 완화곡선 선로를 구성하는 형상 매개변수들의 차량 안내 성능에의 영향도를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위하여 차량, 전자석, 부상제어기, 곡선가이드웨이가 통합된 3 차원 자기부상열차 다물체 동역학 모델을 개발하였고, 개발된 모델을 이용하여 곡선형상을 구성하는 매개변수 연구를 수행하였다. 연구 결과는 곡선형상의 결정이나 차량의 대차구조를 설계하는데 이용이 가능하다고 할 수 있다.

VDC 장착 차량의 기동 특성에 관한 연구 (A Study on the Performance Characteristics of the VDC Vehicle)

  • 김태기;박윤기;서명원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권9호
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    • pp.146-157
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    • 1999
  • Safety systems for road vehicles have been rapidly developed in recent years. Especially, the VDC(Vehicle dynamics Control) system is a new active safety system for road vehicles which controls its dynamic vehicle motion in emergency situations . In the case of configuring the VDC system by utilizing the ABS(Anti-lock Brake System), the role of a control logic which directly influences the vehicle motion is very important. In this study the performance of the VDC vehicle was compared to the performances of the CBS (Conventional Brake system )and ABS vehicle. For various driving conditions , the simulation of vehicle dynamics with known VDC control logics was performed. Analysis results showed the VDC vehicle could stably perform even on the road of low coefficient of friction. In addition it was shown that the basic control logic for the VDC system could outstandingly improve driving stability in the case of braking as well as constant speed cruising.

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신경망 모델을 이용한 차량 절대속도 추정 (Absolute Vehicle Speed Estimation using Neural Network Model)

  • 오경흡;송철기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.51-58
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    • 2002
  • Vehicle dynamics control systems are. complex and non-linear, so they have difficulties in developing a controller for the anti-lock braking systems and the auto-traction systems. Currently the fuzzy-logic technique to estimate the absolute vehicle speed is good results in normal conditions. But the estimation error in severe braking is discontented. In this paper, we estimate the absolute vehicle speed by using the wheel speed data from standard 50-tooth anti-lock braking system wheel speed sensors. Radial symmetric basis function of the neural network model is proposed to implement and estimate the absolute vehicle speed, and principal component analysis on input data is used. Ten algorithms are verified experimentally to estimate the absolute vehicle speed and one of those is perfectly shown to estimate the vehicle speed with a 4% error during a braking maneuver.

전기 자동차 파워트레인의 모델링 및 동특성 분석 (Modeling and Dynamic Analysis for Electric Vehicle Powertrain Systems)

  • 박광민;이성훈;진성호;곽상신
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권6호
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    • pp.71-81
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    • 2011
  • 일반적인 내연기관 자동차와는 달리, 전기자동차는 파워트레인을 구성하는 배터리, 인버터, 모터 등의 전기 동력 시스템들이 차량의 주행성능과 동역학 특성에 직접적인 영향을 준다. 따라서 전기 차량의 최종 운동 및 동특성을 예측하기 위해서, 기계 및 전기전자 복합 시스템을 세부적으로 모델링하고 이를 통한 전체 파워트레인의 해석이 필요하다. 본 논문에서는 전기자동차의 최종 출력 성능을 예측하고 분석하기 위한 전기자동차의 파워트레인 시스템의 동적 모델을 유도하였다. 전기적인 신호로부터 최종 기계 동력 시스템으로 전달되는 입출력 변수의 상관관계를 수학적으로 모델링하여 개발하였다. 또한, 전기자동차의 동특성을 시뮬레이션 할 수 있는 기준모델을 Matlab/Simulink 플랫폼 기반으로 개발하였으며, 이를 이용하여 유도된 수학적 분석 모델을 검증하였다. 이를 통하여 속도, 가속도, 추진력 등의 주요 차량 주행성능을 비교 분석하였다.

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.

가이드웨이 유연성이 고려된 자기부상열차 부상제어 시뮬레이션 (Levitation Control Simulation of a Maglev Vehicle Considering Guideway Flexibility)

  • 한종부;임재원;김창현;한형석;김성수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.15-24
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    • 2015
  • 상전도흡인식 자기부상열차는 전자석의 전류를 조정하여 차량과 선로 사이의 간극(공극)을 일정하게 유지한다. 이러한 능동현가장치를 사용하는 자기부상열차에 있어서는 다양한 외란에도 불구하고 부상제어기를 이용한 부상공극을 허용하는 범위 내로 유지하는 것이 핵심기술 중의 하나이다. 특히 차량과 유연한 가이드웨이 사이의 동적상호작용에 의해 발생되는 진동은 저속 및 정지상태에서 부상안정성을 방해하는 중요한 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 가이드웨이의 유연성에도 강인한 부상제어기를 개발하기 위하여 차량과 유연 가이드웨이 사이의 연성 동역학 모델을 개발하고, 전자석 및 부상제어기도 포함시키는 통합모델링을 제안하였다. 개발된 통합동역학 모델을 이용하여 가이드웨이의 유연성을 고려한 부상공극 시뮬레이션을 수행하였다.

실차 측정 정보를 이용한 군용 차량의 다물체 동역학 모델링 및 검증 (Modeling and Verification of Multibody Dynamics Model of Military Vehicle Using Measured Data)

  • 류치영;장진석;유완석;조진우;강이석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권11호
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    • pp.1231-1237
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    • 2014
  • 군용 차량의 경우 야지 주행에 대한 성능 시험이 필수적인데 실차 시험의 경우 비용과 시간에 의한 제약을 받게 되므로, 시뮬레이션을 통한 성능 분석이 효율적이다. 본 연구에서는 상용 다물체 해석프로그램인 MSC.ADAMS 를 이용하여 차량 모델을 개발한다. 타이어 수직 강성 시험을 수행하고 FTire 모델에 반영하여 타이어 모델을 생성한다. 댐퍼의 경우 비선형 특성 시험을 통해 얻은 결과를 반영하여 댐퍼를 모델링 하였으며, 겹판 스프링은 빔 요소 모델로 차량 모델을 구성한다. 단순 장애물 통과 시험 및 파형로 통과 시험을 수행하고 가속도 응답 및 휠 하중 응답 분석을 통해 차량 모델의 신뢰성을 검증하였다.