• 제목/요약/키워드: Multi-body dynamic simulation

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A Study on the Steering Performance and Turning Radius of Four-Rows Tracked Vehicle on Hard Ground

  • Oh, Jaewon;Lee, Changho;Min, Cheonhong;Hong, Sup;Cho, Huije;Kim, Hyungwoo
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.134-147
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    • 2015
  • This study proposes a method to determine the effective angular velocity of each motor of a specific four-rows tracked vehicle (FRTV) in order to follow a given turning radius. The configuration of the four-rows tracked vehicle is introduced, and its dynamics analysis model is built using the DAFUL commercial software. The soil has been assumed to be hard ground, and the friction force between the ground and the tracked links is calculated using the Coulomb friction model. This paper uses a simulation to show that the error in the position increased with respect to the angle of the curvatures, so a method is proposed to compensate for the error in the motion of the motors. Various simulations are then carried out to verify the proposed formulation. The effects of the soil characteristics and the driving velocity will be further investigated in future studies.

Massless Links with External Forces and Bushing Effect for Multibody Dynamic Analysis

  • Sohn, Jeong-Hyun;Yoo, Wan-Suk;Hong, Keum-Shik;Kim, Kwang-Suk
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권6호
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    • pp.810-818
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    • 2002
  • When the contribution of lightweight components to the total energy of a system is small, tole inertia effects are sometimes ignored by replacing them to massless links. For example, a revolute-spherical massless link generates two kinematic constraint equations between adjacent bodies and allows four relative degrees of freedom. In this paper, to implement a massless link systematically in a computer program using the velocity transformation technique, the velocity transformation matrix of massless links is derived and numerically implemented. The velocity transformation matrix for a revolute-spherical massless link and a revolute-universal massless link are appeared as a 6$\times$4 matrix and a 6$\times$3 matrix, respectively. A massless link model in a suspension composite joint transmitting external forces is also developed and the numerical efficiency of the proposed model is compared to a conventional multibody model. For a massless link transmitting external forces, forces acting on links are resolved and transmitted to the attached points with a quasi-static assumption. Numerical examples are presented to verify the formulation.

차량 전복 방지를 위한 정적 출력 피드백 제어기 설계 (Design of Static Output Feedback Controllers for Rollover Prevention)

  • 임성진;오동호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.20-28
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    • 2014
  • This paper presents static output feedback LQ and $H_{\infty}$ controllers for rollover prevention. Linear quadratic static output feedback controllers have been proposed for rollover prevention in such a way to minimize the lateral acceleration and the roll angle. Rollover prevention capability can be enhanced if $H_{\infty}$ controller is designed. To avoid full-state measurement for feedback requirement or sensitiveness of an observer to nonlinear model error, static output feedback is adopted. To design static output feedback controllers, Kosut's method is adopted because it is simple to calculate. Differential braking and active anti-roll bar are adopted as actuators that generate yaw and roll moments, respectively. The proposed method is shown to be effective in preventing rollover through the simulations on nonlinear multi-body dynamic simulation software, CarSim.

Influence of non-Gaussian characteristics of wind load on fatigue damage of wind turbine

  • Zhu, Ying;Shuang, Miao
    • Wind and Structures
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    • 제31권3호
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    • pp.217-227
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    • 2020
  • Based on translation models, both Gaussian and non-Gaussian wind fields are generated using spectral representation method for investigating the influence of non-Gaussian characteristics and directivity effect of wind load on fatigue damage of wind turbine. Using the blade aerodynamic model and multi-body dynamics, dynamic responses are calculated. Using linear damage accumulation theory and linear crack propagation theory, crack initiation life and crack propagation life are discussed with consideration of the joint probability density distribution of the wind direction and mean wind speed in detail. The result shows that non-Gaussian characteristics of wind load have less influence on fatigue life of wind turbine in the area with smaller annual mean wind speeds. Whereas, the influence becomes significant with the increase of the annual mean wind speed. When the annual mean wind speeds are 7 m/s and 9 m/s at hub height of 90 m, the crack initiation lives under softening non-Gaussian wind decrease by 10% compared with Gaussian wind fields or at higher hub height. The study indicates that the consideration of the influence of softening non-Gaussian characteristics of wind inflows can significantly decrease the fatigue life, and, if neglected, it can result in non-conservative fatigue life estimates for the areas with higher annual mean wind speeds.

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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한국형 소형궤도차량(PRT)의 내구성 및 주행안정성 평가 연구 (A Study on the Durability and Running Stability Evaluation of the Korean PRT)

  • 조정길;김준우;김현태;구정서;강석원;정락교
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.50-58
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    • 2014
  • The PRT(Personal Rapid Transit) system is highly interested to meet a need for demand-responsive transport service and increasing demands of traffic in Korea recently. And it is being spotlighted as an eco-friendly transportation system. For these reasons, researches on the PRT system are actively undergoing in Korea. In this study, we evaluated the static structural and fatigue strengths based on ASCE-APM standards and ERRI B 12/RP 17 by means of FE simulation. We also evaluate the running stability by multi-body dynamic analyses and the rollover safety by a theoretical static stability factor according to the road modeling scenarios for the PRT system. From the results of this study, we confirmed the durability and running stability of the Korean PRT under development.

실대형 모형부지를 이용한 HWAW(Harmonic Wavelet Analysis of Waves) 기법의 검증 (Verification of the HWAW (Harmonic Wavelet Analysis of Waves) Method Using Multi Layered Model Testing Site)

  • 김종태;박형춘;김동수;방은석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.33-46
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    • 2007
  • HWAW 기법은 체적파 영향이 포함된 표면파를 이용하는 지표면 지반조사 기법이다. 짧은 감지기 간격을 이용하여 지반의 전단파 속도 주상도를 도출할 수 있으므로 지반 강성의 2차원 영상을 도출하는데 장점이 있다. 경사지반에 대한 HWAW 기법의 신뢰성을 수치해석을 통해 검증한 바 있으나 실제 현장에서는 지반의 정확한 전단파 속도 분포를 알 수 없으므로 기법의 실제 현장에서의 신뢰성은 검증하기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는 HWAW 기법의 현장 검증을 효율적으로 수행하고자 대상지반 지층의 구조적 형상 및 전단파 속도 분포를 알 수 있는 실대형 모형부지를 조성하였다. 모형부지의 구조적 형상은 모형부지 조성 과정 중에 측량을 통하여 확인하였으며 동적물성치는 성토 과정 중 모형부지 내에 매설된 다수의 속도계를 이용하여 획득하였다. 이렇게 획득한 모형부지의 층상구조 및 전단파 속도 분포를 바탕으로 부지의 2차원 기준 값을 결정하였으며 HWAW기법 검증 및 기타 탄성파 탐사들의 비교연구를 수행하였다. 이를 통해 HWAW기법이 다른 탄성파 탐사 기법에 비하여 현장 지반의 2차원 전단파 속도 분포를 신뢰성 있게 도출함을 확인하였다.

스핀테이블을 이용한 스핀안정화 기법 연구 (Study on a Spin Stabilization Technique Using a Spin Table)

  • 김대연;서종은;한재흥;서상현;김광수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.419-426
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    • 2018
  • 심우주 탐사 임무를 수행하는 경우 발사체의 최상단에 궤도전이를 위한 고체 또는 액체 엔진이 장착된다. 궤도 전이 과정에서 추력 비정렬 오차가 존재할 경우, 시간이 지남에 따라 탑재체의 자세각 오차가 급속히 증가하여 임무의 성패에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 추력 비정렬 오차를 줄이는 방법으로는 스핀안정화 방식 또는 3축 자세제어 방식이 있으며, 이 중 시스템 단순화 및 구조 경량화 측면에서 강점을 가지는 스핀안정화 방식이 많이 사용된다. 스핀 안정화를 적용하는 방법 중 하나는 발사체의 스핀테이블 시스템을 사용하는 것이다. 본 연구에서는 스핀테이블이 탑재체 분리 후 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 분석에 필요한 스핀테이블의 기능을 모사할 수 있도록 기초 설계를 수행하였으며, 이를 적용하여 스핀테이블의 거동을 모사하는 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 스핀테이블의 유무에 따른 탑재체의 거동 및 스핀테이블의 효과를 분석하였고 스핀테이블 시스템의 구성요소 중 분리스프링의 공차에 의한 탑재체의 분리 후 거동 해석을 수행하였다.

우주발사체 지상고정장치 유압시스템 설계 및 해석 (Design and simulation of hydraulic system for launch vehicle holding device)

  • 김대래;양성필;이재준;김범석;이영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1087-1094
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    • 2016
  • 발사체 지상고정장치는 지상운용시 발사패드에 기립된 발사체를 견고하게 지지하다가 발사시점에서 고정장치를 해제하여 발사체를 이륙하도록 하는 장치이다. 엔진점화이후 발사체 최대추력에서 발사체 고정의 급격한 해제는 Ka Doing a Doing a Doing 현상을 발생시켜 발사체 구조에 심각한 손상을 초래한다. 따라서, 발사체 지상고정장치는 고정력을 점진적으로 해제하기위한 기능이 요구된다. 또한 총 4개 고정장치의 해제 동작은 대단히 정밀하게 동시에 작동 하여야 한다. 본 연구에서는 복잡한 유압기기 없이 축압기 및 파이로 밸브에 의해 유압구동기의 속도를 발생시키고 오리피스로 속도를 제어함으로써 요구조건들을 충족하는 유압시스템을 제안하였다. 다물체 동역학 해석 및 Amesim을 이용한 유압시스템 해석을 통하여 유압구동기 목표속도를 도출하고 목표 속도를 만족하기 위한 오리피스의 단면적을 산출하였다. 이와 같은 연구를 통하여 복잡한 유압기기 없이 동작하는 신뢰도 높은 유압시스템을 설계하였다.