• 한국융합학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.283-289
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• 2017

본 연구에서는 자동차 현가장치의 정적설계인자를 계산하기 위한 프로그램을 개발하였다. 이를 위해 기호계산기법을 사용하여 구속방정식의 자코비언에 대한 편미분을 계산하여 자코비언의 변형률 행렬을 유도하였다. 상용프로그램에서는 자코비언의 변형률 행렬을 계산하기 위하여 유한차분법 등을 사용하기도 하지만 본 연구에서는 이를 정확하게 고려하기 위하여 기호계산기법을 사용하여 계산하였다. 계산된 구속방정식 자코비언의 변형률 행렬을 사용하기 쉽도록 모듈화해 프로그램을 구성하였다. 계산된 자코비언 행렬을 사용한 결과를 1/4차량 더블위시본 현가장치에 대한 시뮬레이션을 통해 상용프로그램의 결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 향후 계산된 자세정보로부터 정적설계인자를 자동으로 추출하는 모듈과 함께 이를 이용하여 가상 테스트를 수행할 수 있는 융합 모듈을 추가할 예정이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.275-282
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• 2015

최근 전투에서 인명 손실을 최소화하기 위해 사람이 접근하기 어려운 지역에서 부상병을 구조해내는 로봇(Vecna Bear type robot)이 개발되고 있다. Vecna BEAR 형 로봇은 험한 지형을 주행하게 되므로 큰 진동 및 전복에 의해 부상자에게 충격을 가할 수 있다. 이러한 로봇의 안정성을 보장하기 위해서는 다양한 환경에 대해 주행 한계속도를 실시간으로 추정할 수 있는 알고리즘이 요구된다. 따라서 한계속 도추정 알고리즘을 수행하기 위하여 실시간 해석이 가능한 동역학 모델이 필요하다. Vecna BEAR 형 로봇의 구동부인 궤도는 실제로 많은 요소로 구성되어 있기 때문에 궤도의 다물체 동역학 모델에 의한 실시간 해석은 불가능하다. 그러므로 적은 해석량과 합당한 정확성을 만족하는 lumped 궤도 모델이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 lumped 궤도 모델링을 수행하였고, 다물체 동역학 상용 프로그램인 RecurDyn 을 이용하여 견인력을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.389-395
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• 2016

휠로더는 건설 현장뿐만 아니라 운반, 제조업에도 다양한 용도로 범용적으로 활용된다. 따라서 작업장치 기본 설계 시에는 작업성능뿐만 아니라 버켓의 각도변화 등 작업사양을 만족시키는 설계 안을 도출 해야 한다. 본 연구에서는 다물체 동역학 해석을 통하여 휠로더 작업장치 특성 분석 프로그램을 개발하여 작업장치 기본설계 시 활용할 수 있도록 하였다. 또한 본 프로그램과 최적설계 프로그램의 연동을 통해서 Z-bar 타입 휠로더 작업장치의 작업사양을 개선하였다. 개발된 프로그램을 활용하여 작업장치 설계 시 작업장치 컨셉에 따른 기본설계방안을 도출하는데 소요되는 시간을 절감할 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.681-689
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• 2012

본 연구에서는 병렬 연결된 해상 크레인을 이용하여 5,000ton 이상의 기가 블록급 대형 중량물을 인양할 때 해상 크레인과 대형 중량물 사이에 연결된 와이어 로프에 작용하는 장력을 계산하기 위해 다물체계 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위해, 해상 크레인, 바지선, 대형 중량물은 각각 6 자유도 운동을 하고, 이들 사이에는 서로간의 구속에 의한 연성을 가지도록 모델링 하였다. 또한 해상 크레인 및 바지선에 작용하는 외력으로 유체 정역학 힘과 유체 동역학 힘을 고려하였고, 각각의 물체에 독립적으로 작용한다고 가정하였다. 본 시뮬레이션 결과, 향후 해상크레인을 병렬 연결하여 대형 중량물을 인양하는 공법의 안정성을 확인하고 공학적인 지침을 마련할 수 있는 근간이 될 수 있으리라 예상한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1215-1220
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• 2014

회로차단기에서 가장 중요한 성능은 전기시스템의 이상전류를 신속하게 차단하는 것이다. 이러한 차단시간은 조작기구의 동적 특성에 의한 영향을 받는다. 따라서 회로차단기의 차단시간 단축을 위해서는 조작기구의 최적화가 이루어져야 한다. 본 논문의 가스회로차단기의 조작기는 스프링으로 구동되며 여러 개의 Latch 로 구성되어있다. Latch 들의 상대적 위치와 길이로 정의된 각 설계변수의 차단시간에 대한 영향을 분석하고 이 결과를 통해 설계변수를 선정하여 ADAMS 와 VisualDOC 의 연동을 통해 최적화를 수행하였다. Latch 들의 최적화를 통해 약 22.5% 개극시간을 향상을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1339-1344
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• 2010

모달중첩법은 구조물의 진동특성을 고려하여 내구수명을 평가할 수 있는 내구해석 기법이다. 본 논문에서는 모달중첩법과 유사하면서도 다물체 동역학 해석시 모달좌표를 직접 계산하여 전체적인 해석시간을 줄일 수 있는 모달응력 회복법을 이용한 내구해석 기법의 타당성에 대하여 검토하였다. 이를 위해 자동차 부품 중 대표적으로 동특성을 고려해야 하는 토션빔 액슬에 대하여 모달응력 회복법을 이용한 내구해석 및 시험을 실시하였다. 해석결과는 시험결과와 취약위치, 내구수명 등이 양호한 일치 결과를 나타내었다. 따라서 모달응력 회복법을 이용한 내구해석 기법은 다양한 구조물의 동특성을 반영한 내구수명 평가에 적용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.115-120
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• 2011

본 논문에서는 해양 풍력발전기를 해상 크레인으로 리프팅하기 위해 두 개의 탄성 붐을 가진 해상 크레인을 모델링 하고 동적 거동을 시뮬레이션 하였다. 운동 방정식은 강체와 탄성체가 포함된 다물체계 동역학을 기반으로 구성하였다. 외력으로는 유체정역학 힘, 규칙파에 의한 유체동역학 힘, 와이어로프의 장력, 계류력, 그리고 중력이 고려되었다. 두 개의 탄성 붐을 사용한 시뮬레이션 결과는 탄성 붐 한 개를 사용한 경우와 비교하여 모델의 타당성을 검증하였다. 5-MW(megawatt)급 해양 풍력 발전기를 해상 크레인이 리프팅하는 경우에 대해 동적 거동을 시뮬레이션하고 그 결과를 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1447-1453
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• 2012

도시형 자기부상열차는 U 자형 전자석만을 사용하여 부상공극을 일정하게 유지하며 주행한다. U자형 전자석은 그 형상 특성으로 인하여 전자석 위치에 따라 안내력을 동시에 갖기 때문에 능동적 횡공극 제어가 없이도 차량을 레일에 따라 안내할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 횡공극을 제어하기 않기 때문에 횡진동이 증가하여 승차감 및 주행안정성에 악영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 능동제어가 없이도 횡진동을 저감시키기 위한 방법으로 횡댐퍼 적용 효과에 대한 분석이 이루어진다. 이를 위하여 자기부상열차의 횡방향 고유진동특성을 우선 해석하고, 횡방향 댐퍼를 설치했을 때의 진동저감 효과 분석이 이루어진다. 정확한 횡진동 예측을 위하여 자기부상열차의 3 차원 다물체 동역학 모델을 사용하였다. 본 논문의 결과를 통해서 자기부상열차의 횡진동 저감을 위한 횡댐퍼 채택 제안에 활용하고자 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.144-151
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• 2008

The bi-modal vehicle is composed of two car-bodies and three axles. Each axle of the vehicle has an independent suspension and all wheels are steerable. Since the bi-modal vehicle has longer wheelbase than most urban buses, the All-Wheel-Steering(AWS) system is adapted for to ensure safe driving and proper turning radius on a curved road. This paper proposes an AWS control algorithm for stable driving of bi-modal vehicle. Steering angles and directions of each axle of bi-modal vehicle changed according to the driving environment and steering modes. In the case that front and rear axles should be steered in opposite directions is a negative mode, and the other case that the axles should be steered in the same direction is a positive mode. For example, in the positive mode, front and real axles are steered in the same direction, while in the negative mode, they are steered in the opposite direction. A multibody model of the vehicle is used to verify the performance of the steering algorithm and simulation results of 2WS are compared with those of AWS under the same condition.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권4호
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• pp.217-223
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• 2008

In this study, a garlic clove planter which is capable of planting holes in soil and planting a clove at the same time was designed and tested for film mulched beds. Planting characteristics of the planter were measured through field experiment. Some characteristics were analyzed with multibody dynamic simulation software. Simulation was performed on opening time of the planting hopper. Measured characteristics were position, angle, and reposition amount of garlic in sowing hole. Experiment results showed that the planted position of garlic in planting was 23.0 mm from the hole wall. The reposition amount of garlic was varied with its position and angle when the planted garlic was pressed by an angled compaction wheel. In case of type II position, the position movement of garlic was larger than type I. Average position movement of type II was 11.5 mm at $20^{\circ}$ of compaction wheel angle. These data suggest that cutting diameter of film opening must be larger than 33 mm to provide enough space for garlic sprouting. Also, simulation results showed that the maximum opening time of the planting hopper was 0.26 second.