• 제목/요약/키워드: MassSpring Simulation

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4륜구동 차량구동계의 비틀림진동 특성에 관한 연구 (A study on the characteristics of torsional vibration for 4*4 vehicles drivetrain)

  • 최은오;김희송;홍동표
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권11호
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    • pp.1957-1964
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    • 1997
  • Torsional vibration is to vibrate strongly when the ignition pulses of the engine is excited with natural frequency of driveline. Torsional vibration like this can cause various noises as rattle and booming. For this study multi-degree of freedom analysis model of torsional vibration, which is combined with mass moment of inertia and torsional spring, was developed toward two wheel drive, four wheel drive and torsional vibration characteristics were compared and analyzed through the natural frequences, mode shapes and frequency response characteristics which was acquired by the simulation of it. The pertinence of that model was proved by the field test and the outcome of the simulations coincided with feeling test. Therefore, four wheel drive simulation model is considered to be useful thing for reducing torsional vibration of driveline and developing full-time four wheel drive vehicles.

동력집중식 고속열차의 충돌안전도 표준설계 가이드라인 도출 (A Derivation of the Standard Design Guideline for Crashworthiness of High Speed Train with Power Cars)

  • 김거영;조현직;구정서;권태수
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.157-167
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    • 2008
  • Through this study, the standard design guidelines for high speed train with power cars have been derived to meet the crashworthiness requirements of the Korean rollingstock safety regulation. The crashworthiness regulation requires some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 kph, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110 kph. A standard high speed train composition was defined as 2PC-2ET-6T with 17ton axle load, similar to KTX-2 for the Honam express line. Using theoretical and numerical analyses, some crashworthy design guidelines were derived in terms of mean crush forces and energy absorptions for major crushable components. The derived design guidelines were evaluated and improved using one dimensional spring-mass dynamic simulation. It is shown from the simulation results that the suggested design guidelines can easily satisfy the domestic crashworthiness requirements.

Parametric study of pendulum type dynamic vibration absorber for controlling vibration of a two DOF structure

  • Bur, Mulyadi;Son, Lovely;Rusli, Meifal;Okuma, Masaaki
    • Earthquakes and Structures
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    • 제13권1호
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    • pp.51-58
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    • 2017
  • Passive dynamic vibration absorbers (DVAs) are often used to suppress the excessive vibration of a large structure due to their simple construction and low maintenance cost compared to other vibration control techniques. A new type of passive DVA consists of two pendulums connected with spring and dashpot element is investigated. This research evaluated the performance of the DVA in reducing the vibration response of a two degree of freedom shear structure. A model for the two DOF vibration system with the absorber is developed. The nominal absorber parameters are calculated using a Genetic Algorithm(GA) procedure. A parametric study is performed to evaluate the effect of each absorber parameter on performance. The simulation results show that the optimum condition for the absorber frequencies and damping ratios is mainly affected by pendulum length, mass, and the damping coefficient of the pendulum's hinge joint. An experimental model validates the theoretical results. The simulation and experimental results show that the proposed technique is able be used as an effective alternative solution for reducing the vibration response of a multi degree of freedom vibration system.

CAD/CAE을 이용한 승용 Jeep의 Key-off시 진동 해석 (The vibration Analysis in Case of Key-off of a Jeep by Using CAD/CAE)

  • 안기원;송상기
    • 한국음향학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.5-13
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    • 1992
  • 엔진의 가진력으로 인해 발생되는 차량의 진동은 승차감에 큰 영향을 미치며, 또한 엔진 마운트 계의 동역학적 특성은 차량의 진동 및 소음에 직접적인 영향을 준다. 본 논문에서는 승용 지이프차의 엔진 key-off시 엔진 가진력으로 인한 차체 흔들림(body shake)을 실험을 통하여 측정함과 동시에 매카니즘해석 전용 프로그램인 DADS를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 고찰하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 모델은 엔진, 후레임이 포함된 차체, 앞 엑슬 그리고 뒤 엑슬로 구성되며, 각 엑슬은 좌우에 타이어를 고려하였다. 실험에서 얻은 차체 흔들림의 실험 결과와 컴퓨터 시뮬레이션한 결과를 비교 검토하였으며, 검증된 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통하여 엔진 마운트 고무의 강성, 엔진마운트의 설치각도 및 마운트 위치를 변경하여 key-off 시 자체 흔들림을 고찰함으로써 엔진 key-off 시의 차체 흔들림의 감소를 확인하였다.

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변형 물체를 위한 GPU 기반 병렬 충돌 감지 (GPU-Based Parallel Collision Detection for Deformable Objects)

  • 성낙준;김민상;홍민;최유주
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권1호
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    • pp.25-32
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    • 2018
  • 변형물체 시뮬레이션은 강체 시뮬레이션에 비해 많은 연산량을 요구하기 때문에 효과적인 충돌 검사 방법을 필요하다. 그러나 CPU 기반의 충돌 검사 알고리즘을 그대로 GPU 환경에 적용할 경우 GPU의 성능을 제대로 사용할 수 없기 때문에 GPU 환경에 최적화된 충돌 감지 알고리즘과 자료구조가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 변형 물체 표현을 위해 널리 사용되고 있는 질량-스프링 시스템을 위한 GPU 기반의 병렬 충돌 감지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 AABB-옥트리 구조를 이용한 GPU 기반의 컬링 알고리즘을 통해 충돌 감지 비용을 줄이는 병렬 알고리즘과 자료 구조를 사용하였다. 본 연구에서는 모든 삼각형 쌍의 충돌을 병렬로 검사하는 기존 방법과의 비교실험을 통하여 제안 알고리즘의 효율성을 입증하였다. 실험결과, 제안된 방법은 기존의 방법에 비해서 평균 약 24%의 성능 개선을 보였다. 따라서 제안하는 방법을 통해서 변형 물체에 대한 실시간 시뮬레이션의 성능 개선이 가능할 것으로 기대한다.

Dynamic Modeling and Observer-based Servomechanism Control of a Towing Rope System

  • Tran, Anh Minh D.;Kim, Young Bok
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권4호
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    • pp.23-30
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    • 2016
  • This paper presents a control-oriented dynamical model of a towing rope system with variable-length. In this system, a winch driven by a motor's torque uses the towing rope to pull a cart. In general, it is a difficult and complicated process to obtain an accurate mathematical model for this system. In particular, if the rope length is varied by operating the winch, the varying rope dynamics needs to be considered, and the key physical parameters need to be re-identified... However, real time parameter identification requires long computation time for the control scheme, and hence undesirable control performance. Therefore, in this article, the rope is modeled as a straight massless segment, with the mass of rope being considered partly with that of the cart, and partly as halfway to the winch. In addition, the changing spring constant and damping constant of the towing rope are accounted for as part of the dynamics of the winch. Finally, a reduced-order observer-based servomechanism controller is designed for the system, and the performance is evaluated by computer simulation.

Natural frequency of bottom-fixed offshore wind turbines considering pile-soil-interaction with material uncertainties and scouring depth

  • Yi, Jin-Hak;Kim, Sun-Bin;Yoon, Gil-Lim;Andersen, Lars Vabbersgaard
    • Wind and Structures
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    • 제21권6호
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    • pp.625-639
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    • 2015
  • Monopiles have been most widely used for supporting offshore wind turbines (OWTs) in shallow water areas. However, multi-member lattice-type structures such as jackets and tripods are also considered good alternatives to monopile foundations for relatively deep water areas with depth ranging from 25-50 m owing to their technical and economic feasibility. Moreover, jacket structures have been popular in the oil and gas industry for a long time. However, several unsolved technical issues still persist in the utilization of multi-member lattice-type supporting structures for OWTs; these problems include pile-soil-interaction (PSI) effects, realization of dynamically stable designs to avoid resonances, and quick and safe installation in remote areas. In this study, the effects of PSI on the dynamic properties of bottom-fixed OWTs, including monopile-, tripod- and jacket-supported OWTs, were investigated intensively. The tower and substructure were modeled using conventional beam elements with added mass, and pile foundations were modeled with beam and nonlinear spring elements. The effects of PSI on the dynamic properties of the structure were evaluated using Monte Carlo simulation considering the load amplitude, scouring depth, and the uncertainties in soil properties.

미끄럼형 기계적 모델에 의한 디딤동작의 시뮬레이션 (Foot Strike Simulation by a Slider Type Mechanical Model)

  • 박해수;손웅희;윤용산
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.269-278
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    • 1989
  • The initial impact at foot strike is produced by a slider type mechanical model, which can be measured using a force platform to evaluate various shoes. The lower extremity and foot motion was filmed by a 16mm high speed movie camera and several points on the rear half of the shoe and those near the trochanter and the lateral epicondyle were digitized to provide the linear and angular positions and velocities during impact. With these observed kinematics, a slider type foot strike simulator composed of guide rail and sliding dummy is designed. The simulator system makes the artificial foot of the dummy with running shoe on it to follow the foot strike motion. The dummy has the relevant mass-spring-damper system modeled after McMahon's. The motion of the model is drived by the gravity force and the generated motion alone with the ground reaction forces are monitored by the same procedures afore mentioned producing the initial foot strike impact similar to the onto observed in human gait.

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측정치를 이용한 시간영역 모우드 특성 규명 기법 및 잡음에 대한 민감도 분석 (Time Domain Modal Identification Method by using Measured Signals and its Sensitivity to Measurement Noise)

  • 최형진;이학은
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권1호통권44호
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    • pp.83-91
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    • 2000
  • 측정치를 이용하여 구조계를 규명하는 경우에 일반적으로 측정치를 주파수 영역으로 변환하고 이를 도식적으로 파악하는 방법이 주로 이용된다. 이러한 방법은 신뢰도가 낮고 토목구조물 특히 교량 구조물과 같이 근접한 모우드의 특성을 가지는 구조계의 규명에 불리한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 시간영역에서의 데이터를 직접 이용하여 구조계의 모우드 특성을 규명하는 일련의 방법에 대한 적용성을 검토하였으며 이 때 발생할 수 있는 왜율에 대한 문제를 극복하기 위하여 최소자승법을 시간영역 규명기법에 중복하는 방법을 선택하였다. 제안된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 현가계 모델을 이용하여 모의 해석을 수행하였다. 또한 실질적인 상황에서의 이용성을 검토하기 위하여 인위적인 잡음을 게재시켜 잡음에 대한 방범의 민감도를 검토하였다.

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확률론적 특성을 갖는 선형 동적계의 과도 응답 해석 (Transient Response Analysis of Linear Dynamic System with Random Properties)

  • 김인학;독고욱
    • 전산구조공학
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    • 제10권3호
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    • pp.125-131
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    • 1997
  • 대부분의 동적계는 기진력 및 계 인자들에 있어서 다양한 불확정 특성을 갖고 있다. 본 연구에서는 기진력의 불확정성과 계 인자들의 불확정성을 모두 갖는 선형 동적계에 대한 응답해석 과정을 제안하였다. 확률특성을 갖는 계 인자와 응답은 섭동법에 의해 모델링되었으며, 응답해석은 불규칙 진동 이론에 의하여 정식화 되었다. 또한 제안된 응답 모델에 의해 계산되기 어려운 응답의 평균에 대한 해석은 확률유한요소법을 사용하였다. 적용 예로서 정상 백색잡음 기진력을 받으며 불확정 질량과 스프링 상수를 갖는 1자유도계 문제에 대하여 과도응답을 계산하고, 그 결과를 수치 시뮬레이션 결과와 비교하여 그 타당성을 검토하였다.

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