• 제목/요약/키워드: Multibody Dynamics analysis

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상하동요 감쇠장치 적용을 통한 새로운 다물체동역학 프로그램의 적용성 검토 (Study on the Applicability of a New Multi-body Dynamics Program Through the Application to the Heave Compensation System)

  • 구남국;하솔;노명일
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.247-254
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    • 2013
  • 본 논문에서는 해상 시추작업을 위한 heave compensation system의 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 우선 시뮬레이션을 위하여, 다물체계 동역학 커널을 개발하였다. 다물체계 동역학 커널은 입력 받은 heave compensation system 시뮬레이션 모델의 운동학적 정보를 이용하여 recursive Newton-Euler formulation 방법을 기반으로 운동방정식을 자동으로 구성하고, 수치적으로 해를 계산하는 기능을 한다. 그리고 해상 시추선에 작용하는 외력을 계산하기 위하여 유체 정역학적 힘과 유체 동역학적 힘을 계산하는 모듈을 개발하였다. 이와 같이 개발한 커널과 모듈들을 적용하여 해상 시추선의 hoisting system 동적거동 해석을 수행하고, 관절에서의 구속력을 계산하였다.

탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 부유식 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석 (Structural Analysis of Floating Offshore Wind Turbine Tower Based on Flexible Multibody Dynamics)

  • 박광필;차주환;구남국;조아라;이규열
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권12호
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    • pp.1489-1495
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부유식 플랫폼의 동적 거동을 고려하여 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석을 수행하였다. 풍력 발전기는 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브 그리고 3 개의 블레이드로 구성된다. 타워는 3 차원 빔 요소를 사용하여 탄성체로 모델링하여 탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동 방정식을 구성하였다. 회전하는 블레이드에는 블레이드 요소 운동량 이론에 따라 계산된 공기역학적 힘이 적용되었고, 부유식 플랫폼에는 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘 그리고 계류력이 적용되었다. 타워의 구조 동역학적 거동을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 굽힘 모멘트와 응력을 산출하고 허용치와 비교하였다.

다물체 동역학을 이용한 파력발전기의 동적거동 분석 (Dynamic Analysis of Wave Energy Generation System by Using Multibody Dynamics)

  • 장진석;손정현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1579-1584
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    • 2011
  • 본 논문에서는 파도의 에너지를 전기에너지로 변환하는 파력발전시스템에 대해 다루며, 발전기 및 12개의 암을 가진 가동물체형 파력발전기를 기구학적 구속조건을 이용하여 다물체 동역학 모델링 하였다. 새롭게 제안하는 파력발전기의 기어 메커니즘과 구속방정식 및 전달되는 힘요소에 대해 동역학적으로 모델링하였다. 파력은 시간영역에서 모리슨 방정식을 이용하여 수치적으로 계산하여 모델에 적용하였다. 시스템 거동해석을 위해 상용 다물체동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS를 이용하였다. 파력발전시스템의 파도에 대한 안정성을 검토하고 동적 거동 특성을 분석하였다. 하중에 따라 거동 특성을 분석한 결과 Yaw 운동은 상대적으로 적게 나타났으며 파고 1 m 이상일 경우 충분한 운동에너지가 발생함을 알 수 있다.

Evaluation of Structural Safety of Electro-Mechanical Linear Actuator and Load Simulator with Plate Spring

  • Kim, Dong-Hyeop;Kim, Young-Cheol;Kim, Sang-Woo;Lee, Jong Whan
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.18-25
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    • 2020
  • This study investigated the structural behaviors and safety of an electro-mechanical linear actuator and a load simulator with a plate spring. The material and dimensions of the plate spring were determined by theoretically calculating the stress and torsional angle for the rating load of the actuator. Thereafter, a flexible multibody dynamics (FMBD) analysis was conducted on the linear actuator and load simulator to confirm the performance of the load simulator and acquire the reaction forces acting on the actuator and simulator. The structural safety of the linear actuator and load simulator was evaluated via finite element analysis using the aforementioned reaction forces. Consequently, the proposed linear actuator and load simulator were determined to be structurally safe; however, the safety factors for the actuation rod and the housing on the actuator were excessively high. Therefore, the weight and cost must be reduced to improve their design parameters in the future.

유도탄의 유연성을 고려한 발사초기 동역학 해석 (Flexible Multibody Dynamic Analysis of Missile Behavior for the Initial Launching Stage)

  • 안진수;임범수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.92-98
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    • 1999
  • Dynamic behavior of missile which is fired in canister is analyzed by flexible multibody dynamics. The bending elasticity of missile is very important in case that missile is fired in the inclined launcher. In this paper, the force element model for the missile launching stage and the finite element model of missile are developed. The FEA model of missile is condensed into five lumped mass element model and the consistence between FE model and lumped mass model of missile is verified by modal analysis. As a result of analysis, sabot reaction force and pitch rate of missile for the variation of gap size and force element are obtained.

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현가장치 기구정역학 시험에 의한 차량동역학 모델링 및 시험검증 (Vehicle Dynamics Modeling and Correlation Using the Kinematic and Compliance Test of the Suspension)

  • 김상섭;정홍규
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.109-118
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    • 2005
  • A functional suspension model is proposed as a kinematic describing function of the suspension that represents the relative wheel displacement in polynomial form in terms of the vertical displacement of the wheel center and steering rack displacement. The relative velocity and acceleration of the wheel is represented in terms of first and second derivatives of the kinematic describing function. The system equations of motion for the full vehicle dynamic model are systematically derived by using velocity transformation method of multi-body dynamics. The comparison of field test results and simulation results of the ADAMS/Car demonstrates the validity of the proposed functional suspension modeling method. This model is suitable for real-time vehicle dynamics analysis.

부분시스템 합성방법을 이용한 심해저 통합 채광시스템의 효율적인 유연 다물체 동역학 모델링 연구 (A Study on the Efficient Flexible Multibody Dynamics Modeling of Deep Seabed Integrated Mining System with Subsystem Synthesis Method)

  • 윤홍선;김성수;이창호;김형우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1213-1220
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    • 2015
  • 망간단괴를 채집하는 심해저 통합 채광시스템은 채광선, 수직양광관, 중간버퍼, 유연관, 채광로봇으로 구성되어 있다. 최근 심해저 통합 채광시스템 연구에서는 생산성을 극대화하기 위한 다수의 채광로봇으로 구성되는 새로운 다중로봇 통합 채광시스템의 개념이 소개되었다. 본 논문에서는 다중로봇 통합 채광시스템 해석의 효율성을 향상시키고, 다중로봇 시스템의 확장이 이하도록 부분시스템 합성방법이 적되었다. 또한 유연 다물체 동역학이 적된 부분구조로 나눔으로써 수직양광관과 유연관의 대변위가 고려되었다. 일반적인 해석방법과 부분시스템 합성방법의 산술 연산 횟수를 비교함으로써 통합 채광시스템의 부분시스템 합성방법의 이론적인 효율성 연구가 수행되었다.

다물체 동역학 해석을 통한 포의 사격정확도 분석 (Accuracy of Fire of a Mortar via Multibody Dynamics Analysis)

  • 진재훈;정사무엘;김태윤;김영구;안창기;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권2호
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    • pp.229-236
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    • 2016
  • 본 연구에서는 자주박격포의 다물체동역학 모델을 만든 뒤, 포탄의 탄도학을 고려하여 시뮬레이션 하였다. 자주박격포 모델은 박격포 모델 및 차량 모델로 구성하였으며, 상용 다물체 해석 프로그램인 RecurDyn 을 사용하였다. 차량 모델은 6 자유도 강체플랫폼으로 모델링 하였으며, 박격포 발사 직후의 움직임에는 강내탄도학을 적용하였다. 강내탄도학 해석의 결과를 바탕으로, 포신을 떠난 후의 강외탄도 해석을 수행하였다. 몬테카를로 기법을 활용한 반복 해석으로 발사각과 차량 동특성에 의한 변동이 고려된 탄착점의 분산도를 구하여 사격정확도를 제시하였다.

Optimization of a composite beam for high-speed railroads

  • Poliakov, Vladimir Y.;Saurin, Vasyli V.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제37권4호
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    • pp.493-501
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    • 2020
  • The paper describes an optimization method based on the mathematical model of interaction within multibody 'bridge-track-cars" dynamic system. The interaction is connected with considerable dynamic phenomena influenced by high traffic speed (up to 400 km/h) on high-speed railroads. The trend analysis of a structure is necessary to determine the direction and resource of optimizing the system. Thus, scientific methods of decision-making process are necessary. The process requires a great amount of information analysis dealing with behavior and changes of the "bridge-track-cars system" that consists of mechanisms and structures, including transitions. The paper shows the algorithm of multi-criteria optimization that can essentially reduce weight of a bridge superstructure using big data analysis. This reduction is carried out in accordance with the constraints that have to be satisfied in any case. Optimization of real steel-concrete beam is exemplified. It demonstrates possibility of measures that are offered by the algorithm.