• 제목/요약/키워드: 충격 시뮬레이션

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강성 및 연성 보강을 통한 콘크리트 중앙분리대 성능 향상 분석 (Concrete Median Barrier Performance Improvement using Stiffness and Flexibility Reinforcement)

  • 김찬희;김우석;이일근;이재하
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.23-31
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    • 2018
  • 최근 사용 중인 중앙분리대의 성능 등급을 뛰어넘는 사고가 발생하고 있다. 그러므로 피해를 줄이기 위해 중앙분리대의 성능 등급을 현재의 SB5-B등급보다 상향된 기준에 맞춰 개선하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 중앙분리대 충돌시험결과를 활용하여 적절한 모델을 개발 및 검증하고 강도성능이 향상된 콘크리트 중앙분리대 개발을 목표로 하였다. 중앙분리대 성능은 SB6등급으로 목표성능등급을 설정하였고, 중앙분리대의 강도성능 개선 요소로 강성보강과 연성보강의 두 가지 형태를 고려하였다. 강성보강으로는 와이어 메쉬 직경 증가, 중앙분리대 상단 부위 철판보강을 고려하였고, 연성보강을 위해서는 중앙분리대 하단에 고무패드를 설치하여 성능향상을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 확인하였다. 시뮬레이션 결과, 와이어 메쉬 직경이 증가할 수록 중앙분리대의 부피 손실은 감소하였으며, 고무패드 사용시 트럭의 충격에너지를 중앙분리대의 변형에너지로 전환하여 충격흡수에 효과적인 것으로 나타났다.

스페이스 프레임을 가진 경주용 차량의 충돌에 관한 시뮬레이션 해석 (Simulation Analysis on the Impact of Racing Car with Space Frame)

  • 조재웅;방승옥;김기선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2341-2348
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    • 2010
  • 본 논문에서는 충돌하중 하에서 스페이스 프레임을 사용하는 경주용 차량의 프레임 변형 및 응력을 분석한다. 충돌 시 변형을 최소한으로 줄이고, 취약부분을 파악하여 운전자의 안전을 확보한다. 탄소강의 물성치를 바탕으로 트러스 구조로 설계된 차량 프레임의 유한요소모델을 만들고, ANSYS 프로그램을 이용하여 정면충돌 시 속도 변화에 따른 충격량 증가가 프레임에 미치는 영향을 분석한다. 또한 정면, 측면, 후면 방향에 충돌하중을 적용하여 프레임의\ 변형을 해석한다. 정면 및 후면충돌에서는 운전석에 가해지는 영향이 적지만, 측면충돌 시 충격에 의한 변형이 운전석까지 진행된다. 이러한 변형에 대한 취약부분의 보강을 통하여 프레임의 안전성 설계를 증진시키고 시뮬레이션 해석의 결과를 실제 프레임 제작에 활용한다.

차량 충격 시뮬레이션을 통한 복합소재 교량용 방호울타리의 성능 분석 (Performance Evaluation of Composite Safety Barrier for Bridge by Vehicle Impact Simulation)

  • 김승억;전신열;홍갑의;이민철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.499-506
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    • 2011
  • 본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 복합소재 교량용 방호울타리의 성능을 분석하였다. 복합소재 방호울타리는 SB4등급을 선정하였다. 복합소재의 적층을 고려하기 위해 LS-DYNA에서 제공하는 재료모델 MAT58을 사용하였다. 복합소재는 섬유와 수지의 종류 및 섬유의 방향에 따라 성능이 상이하다. 수지는 폴리우레탄, 섬유는 유리섬유를 사용하였다. 본 논문에서는 섬유의 방향성이 다른 3가지 적층 설계안에 대해서 충돌 시뮬레이션을 수행하여 성능을 비교 평가하였다. 실차충돌 실무 업무편람에 따라 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능, 충돌 후 차량의 거동, 가드레일의 비산에 대한 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 적층 설계의 횡 방향 섬유의 양이 많아질수록 충돌 시뮬레이션에서 더 좋은 성능을 나타내었다.

자전거에서 서스펜션 종류에 따른 인체영향 시뮬레이션 (Evaluation of Shock-Absorbing Performance of Three-Different Types of Bicycle Suspension Systems)

  • 정경렬;형준호;김사엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권7호
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    • pp.943-946
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    • 2010
  • 본 연구에서는 소형자전거의 핸들에 적용할 수 있는 전방 서스펜션을 제안하고 시뮬레이션을 통해 충격흡수 성능을 평가하였다. 서스펜션이 없는 경우, 기존의 전방포크서스펜션이 장착된 경우 그리고 제안된 핸들서스펜션이 장착된 경우 등 3가지 서스펜션 종류에 대해 인체모델을 이용한 주행시뮬레이션을 수행하여 각각의 완충성능을 비교평가 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 핸들 서스펜션의 경우 손과 머리에 전달된 가속도가 기존의 전방포크서스펜션이 장착된 경우보다 크게 측정되었지만 서스펜션이 없는 자전거의 경우보다는 현저히 작게 측정되었다. 이 같은 결과는 제안된 핸들 서스펜션이 상당한 완충 성능을 보여주었으며 이는 경량화가 중요한 소형자전거에 적용이 가능할 것으로 보인다.

비-가우시안 잡음하의 적응 시스템을 위한 바이어스된 영-오차확률 (Biased Zero-Error Probability for Adaptive Systems under Non-Gaussian Noise)

  • 김남용
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.9-14
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    • 2013
  • 영-오차확률 성능 기준은 오차 샘플들이 직류 바이어스 잡음의 영향을 받을 때 적응 시스템에 사용되기에는 제약이 따른다. 이 논문에서는 바이어스 변수를 오차 분포에 도입하고 바이어스된 오차확률에서 오차를 0 으로 하여 새로운 성능 기준인 바이어스된 영-오차확률을 제안하였다. 또한, 확장 필터 구조를 기반으로 제안된 성능 기준을 최대화 함으로써 적응 알고리듬을 도출하였다. 통신 채널 등화에 대한 시뮬레이션 결과로부터 제안된 성능기준에 기반한 이 알고리듬이 강한 충격성 잡음과 직류-바이어스 잡음의 환경에서 동요 없이 오차 샘플들을 0 으로 집중시키는 성능을 보였다.

램제트 엔진 흡입구의 점성 유동장 수치계산

  • 강호철;신동신
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.59-59
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    • 2002
  • 램제트 추진기관은 압축과정을 별도의 부품 없이 형상에 의해서 감속하여 연소 압력비를 얻는다. 따라서 구동 마하수와 형상에 의해 흡입과정의 압축 효율이 결정된다. 설계점은 충분한 유량을 확보 할 수 있는 유량과 충격파 각을 조절하여 전압력 손실을 줄이도록 고려되어야 한다. 또한 연소가 일어나면 연소실 압력이 배압으로 작용하고 비행시에 받음각은 변하므로 이에 따른 성능 분석도 고려 되어야 할 사항이다. 본 연구는 국내에서 실험한 형상에 대해 수치계산을 수행하여 코드의 검증과 아울러 램제트 유동장의 수치적 시뮬레이션도 설계단계에서 하나의 도구로 이용할 수 있음을 보여준다. 실험에서는 배압 조건을 얻기 위해 유동 블록키지를 유로 내에 두어 상응하는 배압을 얻었지만 본 계산에서는 압력 경계조건을 직접 사용하였다. 유동이 비정상 특성을 가지므로 시간 정확도를 이차로 가지도록 이중시간 전진법을 사용하였다. 사용한 압력비는 충격파가 카울 끝에 닿는 임계상태에 가까운 12, 13, 14에 대해 계산을 수행하였고 부스터모드로 흡입구 끝이 막혀 있다가 램제트 모드로 바뀌어 연소실 압력이 위의 압력비라고 가정할 때의 비정상 천이 과정을 계산해 보았다. 본 계산은 흡입구 부분만을 떼어놓고 적절한 가정 하에 수행되었지만 연소실 내부도 비정상 특성을 가지므로 흡입구와 연소실을 동시에 같이 계산해야한다. 추후에 전체적인 계산을 진행하기 위한 전 단계로 흡입구 계산만을 수행하여 실험과 잘 일치하는 계산 결과를 얻었고 전체 계산을 위한 연구는 진행 중에 있다.

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유도전동기의 직접 벡터제어 시스템에서 기동기법에 관한 연구 (A Study on the Start-Up Scheme of Direct Vector Controlled Induction Motor System)

  • 전태원;최명규;유우종
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.427-434
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    • 2000
  • 본 논문은 유도전동기의 직접벡터 제어 시스템에서 전동기가 기동 시 토크 충격없이 부드럽게 기동할 수 있는 기동기법을 제시한다. 정지모드에서는 고정자 전류만으로 고정자자속을 계산하는 방식을 사용하며, 기동 후 직접 벡터제어 모드에서는 프로그램어블 3-단계 저역필터로 고정자자속을 계산한다. 정지모드에서 직접벡터제어 모드로 변환 시 3-단계 저역필터의 시간지연으로 고정자 자속이 급격히 감소되어 토크 역시 갑자기 감소된다. 본 논문에서는 전동기가 기동 시 토크 충격을 방지하기 위한 고정자 자속의 피이드포워드 제어 기법을 제시하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 이 기법의 타당성을 확인한다.

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마찰 스프링을 이용한 주퇴복좌기 설계 연구 (Study on Designing Recoil System with Friction Springs)

  • 김영선;김성수;차기업;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.367-374
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    • 2011
  • 마찰 스프링은 부하가 가해질 때와 가해지지 않을 때 서로 다른 특성을 가지고 있다. 마찰스프링의 이러한 특성으로 인해 충격 시스템에 주로 사용된다. 본 논문에서는 마찰 스프링을 포함한 발사장치의 주퇴복좌기 설계 연구가 수행되었다. 마찰 스프링의 강성을 결정하기 위해서는 충격량과 운동량 관계를 고려한 단순한 발사장치 모델의 운동방정식이 개발되었다. 발사장치의 동적 거동시뮬레이션 결과에 기초하여, 주퇴복좌 시스템의 마찰 스프링의 지름을 결정하였다.

유체충격력 예측을 위한 3차원 다상류 시뮬레이션의 응용 (Applications of Three-Dimensional Multiphase Flow Simulations for Prediction of Wave Impact Pressure)

  • 정세민;황성철;박종천
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.39-46
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    • 2013
  • In this study, the impact loads on tank walls by sloshing phenomena and on a tall structure in a three-dimensional rectangular tank were predicted using multiphase flow simulations. The solver was based on the CIP/CCUP (Constraint interpolation CIP/CIP combined unified procedure) method, and the THINC-WLIC (Tangent hyperbola for interface capturing-weighted line interface calculation) scheme was used to capture the air-water interface. For the convection terms of the Navier-Stokes equations, the USCIP (Unsplit semi-lagrangian CIP) method was adopted. The results of simulations were compared with those of experiments. Overall, the comparisons were reasonably good.

지능제어를 이용한 평면 여자유도 매니퓰레이터의 충돌제어에 관한 연구 (A Study on Impact Control of Planar Redundant Manipulator using A Intelligent Control)

  • 유봉수;구성완;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.787-796
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    • 2008
  • 매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격량을 줄이기 위해서는 유효질량이 최소화되는 자세가 요구되므로 자체운동(self motion)을 통하여 이러한 자세를 유지해야 한다. 이때 여유자유도를 분해하기 위하여 관절 토크 국소 최소화 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 논문에서는 매니퓰레이터와 환경과의 충돌 시 충격 및 손상을 줄이기 위해 기구학적인 여자유도를 이용하여 관절토크를 최소화시킴과 동시에 충돌을 최소화시키는 새로운 제어 알고리즘을 제안한다 이 알고리즘은 기존의 국소 토크 최소화 알고리즘과 국소 충돌 최소화 알고리즘에 퍼지 로직과 유전자 알고리즘을 적용시킨 것이다. 제안된 알고리즘은 3자유도 평면 여자유도 매니퓰레이터에 적용하였으며, 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 확인하였다.