This paper presents an algorithm which seeks steady-state equilibrium positions of constrained multibody systems driven by constant generalized speeds. Since the relative coordinates are employed, the constraint equations at cut joints are incorporated into the formulation. The proposed algorithm leads to nonlinear equations that need to be solved iteratively. This algorithm should satisfy both types of conditions: the force equilibrium equations and the kinematic constraint equations. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, two numerical examples are solved and the results are compared with those of a commercial program. This method, compared to the conventional method of using dynamic analysis, has the advantage of computational efficiency and stability.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2001.04a
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pp.267-270
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2001
A lot of efforts have been made to analyze the performance of the vehicle equipped with automatic transmission through simulation. It might be necessary to understand the different types of transmissions, i.e., different power flows, for different models. If there is a module that can be applied to different types of automatic transmission, it could be helpful to transmission-related engineers. This study has started up from this idea. The common bond graph has been obtained from several types of the automatic transmission. The overall generalized equations and kinematic constraint equations have been derived using virtual power sources on common bond graph. They are used to derive state equations and constraints. These equations have been applied as an application to the vehicle equipped with two simple planetary gear set type of Ravigneaux gear type automatic transmission. The state equation, kinematic constraints, and dynamic constraints have been derived in every gear and shift operation using overall generalized equations and kinematic constraint equations. Simulations for constraint speed running, standing-start running, rolling-start running, and LA-4 mode have been conducted to analyze the performance of the vehicle powertrain using GVPS(Generalized Vehicle Powertrain Simulation) program wit pull down menus.
Cubic equations of state with two temperature dependent parameters are suggested and optimized using ASHRAE data for methane, propane, carbon dioxide, R-32 and R-134a. Appropriate simple functional forms are assumed for the temperature dependent parameters. The equations tested are Martin, Fuller, Harmens-Knapp, Schmidt-Wenzel. Among them modified Schmidt-Wenzel equation of state appears to be the choice for calculation of saturation properties such as vapor pressures, saturated liquid volumes, and saturated vapor volumes with an average absolute deviation of about one percent over the entire region excluding; the near cirtical.
The purpose of this paper is to investigate the controllability of certain types of second order nonlinear impulsive systems with statedependent delay. Sufficient conditions are formulated and the results are established by using a fixed point approach and the cosine function theory Finally examples are presented to illustrate the theory.
dos Santos Heringer, Juan Diego;de Souza Debossam, Joao Gabriel;de Souza, Grazione;Souto, Helio Pedro Amaral
Coupled systems mechanics
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v.8
no.2
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pp.147-168
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2019
This work aims to simulate three-dimensional heavy oil flow in a reservoir with heater-wells. Mass, momentum and energy balances, as well as correlations for rock and fluid properties, are used to obtain non-linear partial differential equations for the fluid pressure and temperature, and for the rock temperature. Heat transfer is simulated using a two-equation model that is more appropriate when fluid and rock have very different thermal properties, and we also perform comparisons between one- and two-equation models. The governing equations are discretized using the Finite Volume Method. For the numerical solution, we apply a linearization and an operator splitting. As a consequence, three algebraic subsystems of linearized equations are solved using the Conjugate Gradient Method. The results obtained show the suitability of the numerical method and the technical feasibility of heating the reservoir with static equipment.
Over 300 equations and models were found in the leterature on friction and wear. No single equation on limited group of equations could be found for general on practical use. Recommandations are offered for improving the future yield of useful equatio
Starting with Hamilton's variational principle, the governing field equations for the steady state response of thin-walled beams under harmonic forces are derived. The formulation captures shear deformation effects due to bending and warping, translational and rotary inertia effects and as well as torsional flexural coupling effects due to the cross section mono-symmetry. The equations of motion consist of four coupled differential equations in the unknown displacement field variables. A general closed form solution is then developed for the coupled system of equations. The solution is subsequently used to develop a family of shape functions which exactly satisfy the homogeneous form of the governing field equations. A super-convergent finite element is then formulated based on the exact shape functions. Key features of the element developed include its ability to (a) isolate the steady state response component of the response to make the solution amenable to fatigue design, (b) capture coupling effects arising as a result of section mono-symmetry, (c) eliminate spatial discretization arising in commonly used finite elements, (d) avoiding shear locking phenomena, and (e) eliminate the need for time discretization. The results based on the present solution are found to be in excellent agreement with those based on finite element solutions at a small fraction of the computational and modelling cost involved.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.26
no.5
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pp.24-34
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2022
In order to predict the cooling performance of a regenerative cooling channel using hydrocarbon fuel operating in the supercritical region, it is essential to predict the thermodynamic properties. In this study, a comparative analysis was performed on two-parameter equations of state (SRK(Soave-Redlich-Kwong), PR(Peng-Robinson) equations of state) and three-parameter equations of state (RK-PR equations of state) to appropriately predict density and specific heat according to the critical compressibility factor of polymer hydrocarbons. Representatively, n-dodecane fuel with low critical compressibility factor and JP-10 fuel with high critical compressibility factor were selected, and an appropriate equation of state was presented when predicting the thermodynamic properties of the two fuels. Finally, the prediction results of density and specific heat were compared and verified with NIST REFPROP data.
It is shown that the cubic law can be modified regarding the steady-state Navier-Stokes equations by using perturbation approximation method for a sinusoidal aperture variation. In order to adopt the perturbation theory, the sinusoidal function needs to be non-dimensionalized for the amplitude and wavelength. Then, the steady-state Navier-Stokes equations can be solved by expanding the non-dimensionalized stream function with respect to the small value of the parameter (the ratio of the mean aperture to the wavelength), together with the continuity equation. From the approximate solution of the Navier-Stokes equations, the basic cubic law is successfully modified for the steady-state condition and a sinusoidal aperture variation. A finite difference method is adopted to calculate the pressure within a fracture model, and the results of numerical experiments show the accuracy and applicability of the modified cubic law. As a result, it is noted that the modified cubic law, suggested in this study, will be used for the analysis of fluid flow through aperture geometry of sinusoidal distributions.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2005.06a
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pp.965-968
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2005
Roll drafting operation causes variations in the linear density of bundles because the bundle flow cannot be controlled completely by roll pairs. Defects occurring in this operation bring about many problems successively in the next processes. In this paper, we attempt to analyze the draft dynamics and the linear density irregularity based on the governing equation of a bundle motion that has been suggested in our previous studies. For analyzing the dynamic characteristics of the roll drafting operation, it is indispensable to investigate a transient state in time domain before the bundle flux reaches a steady state. However, since governing equations of bundle flow consisting of continuity and motion equations turn out to be nonlinear, and coupled between variables, the solutions for a transient state cannot be obtained by an analytical method. Therefore, we use the Finite Difference Method(FDM), particularly, the FTBS(Forward-Time Backward-Space) difference method. Then, the total equations system yields to an algebraic equations system and is solved under given initial and boundary conditions in an iterative fashion. From the simulation results, we confirm that state variables show different behavior in the transient state; e.g., the velocity distribution in the flow field changes more quickly the linear density distribution. During a transient flow in a drafting zone, the output irregularity is influenced differently by the disturbances, e.g., the variation in input bundle thickness, the drafting speed, and the draft ratio.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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