• 제목/요약/키워드: System level vehicle model

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Longitudinal Modal Analysis of a LOX-filled Tank Using the Virtual Mass Method

  • Lee, SangGu;Sim, JiSoo;Shin, SangJoon;Kim, Youdan
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권4호
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    • pp.807-815
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    • 2017
  • For liquid rocket engine(LRE)-based space launch vehicles, longitudinal instability, often referred to as the pogo phenomenon in the literature is predicted. In the building block of system-level task, accurate dynamic modeling of a fluid-filled tank is an essential. This paper attempts to apply the virtual mass method that accounts for the interaction of the vehicle structure and the enclosed liquid oxygen to LOX-filled tanks. The virtual mass method is applied in a modal analysis considering the hydroelastic effect of the launch vehicle tank. This method involves an analysis of the fluid in the tank in the form of mass matrix. To verify the accuracy of this method, the experimental modal data of a small hemispherical tank is used. Finally, the virtual mass method is applied to a 1/8-scale space shuttle external tank. In addition, the LOX tank bottom pressure in the external tank model is estimated. The LOX tank bottom pressure is the factor required for the coupling of the LOX tank with the propulsion system. The small hemispherical tank analysis provides relatively accurate results, and the 1/8-scale space shuttle external tank provides reasonable results. The LOX tank bottom pressure is also similar to that in the numerical results of a previous analysis.

클러스터링 기반의 최적 차량 운행 계획 수립을 위한 비교연구 (Comparative Analysis for Clustering Based Optimal Vehicle Routes Planning)

  • 김재원;신광섭
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.155-180
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    • 2020
  • 화물의 수배송을 위한 차량의 배차 및 최적 경로 설계는 물류 서비스의 효율성 향상을 위한 가장 핵심적인 역할을 담당한다. 이 문제는 차량의 대수, 차량별 적재 용량, 차량의 총 이동거리와 같이 다양한 비용 요소를 동시에 고려해야 하기 때문이다. 최근 비용 최소화 및 운영 효율성 향상을 위해 TMS를 도입하는 사례가 증가하고 있으나, 현장에서 필요한 모든 요소를 고려하지 못한다는 한계가 존재한다. 이를 해결하기 위해 현장 전문가가 TMS의 결과를 경험과 직관에 기반하여 수정하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 지금까지 총 비용의 최소화에 집중하고 있는 기존 연구들과 달리 서비스에 투입되는 자원 활용의 효율성과 형평성을 동시에 높일 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해 Cluster-First Route-Second (CFRS)기법을 활용한다. 고객의 위치를 기준으로 네 가지 클러스터링 알고리즘(K-Means, K-Medoids, DBSCAN, Model-based)과 Fisher & Jaikumar 알고리즘을 적용하여 고객들을 군집화하였다. 이 후, 군집별 최적의 차량 경로 계획을 수립하였다. 수치 실험을 통해 본 연구에서 제안하는 CFRS 기법을 적용한 방안이 상대적으로 차량의 전체 이동거리와 평균 이동거리 및 이동시간이 더 절감될 수 있다는 사실을 확인하였다. 또한, 차량별 방문하는 고객의 수에 대한 편차가 더 낮다는 사실로부터 기본적인 차량 경로 배정 유형에 비해 본 연구에서 제안하는 방안이 상대적으로 형평성 있게 업무가 할당되었음을 확인할 수 있었다.

무인 곡물 수확기 지능수준 등급구분에 관한 연구 (A Research on the Classification of Intelligence Level of Unmanned Grain Harvester)

  • 조나;반영환
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.165-173
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    • 2020
  • 무인 농기계의 출현으로 정밀 농업의 발전에 새로운 연구 콘텐츠가 등장했다. 무인 농기계의 핵심 기술 연구를 가속화시키기 위해 먼저 무인 농기계 지능 수준 분류가 일 차적 과제가 되어 왔다. 이에 본 연구는 무인 곡물 수확기, 작업, 운전 환경으로 구성된 복합 양방향 시스템을 연구 대상으로 하고, 무인 곡물 수확기의 지능화 수준을 등급화하고 분류하는 연구를 수행한다. 본 연구의 연구자들은 인적 개입 정도, 환경적 복잡성, 작업 복잡성으로 구성된 무인 곡물 수확기 차량의 평가 모델을 확립한다. 또한, 무인 곡물 수확기의 지능화 수준 등급화와 분류는 인적 개입 정도, 환경적 복잡성과 작업 난이도에 따라 이루어진다. 무인 농기계의 미래 발전 방향을 제시하고 있다.

The Dynamics of Noise and Vibration Engineering Vibrant as ever, for years to come

  • Leuridan, Jan
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.47-47
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    • 2010
  • Over the past 20 years, constant progress in noise and vibration (NVH) engineering has enabled to constantly advance quality and comfort of operation and use of really any products - from automobiles to aircraft, to all kinds of industrial vehicles and machines - to the extend that for many products, supreme NVH performance has becomes part of its brand image in the market. At the same time, the product innovation agenda in the automotive, aircraft and really many other industries, has been extended very much in recent years by meeting ever more strict environmental regulations. Like in the automotive industry, the drive towards meeting emission and CO2 targets leads to very much accelerated adoption of new powertrain concepts (downsizing of ICE, hybrid-electrical...), and to new vehicle architectures and the application of new materials to reduce weight, which bring new challenges for not only maintaining but further improving NVH performance. This drives for innovation in NVH engineering, so as to succeed in meeting a product brand performance for NVH, while as the same time satisfying eco-constraints. Product innovation has also become increasingly dependent on the adoption of electronics and software, which drives for new solutions for NVH engineering that can be applied for NVH performance optimization of mechatronic products. Finally, relentless pressure to shorten time to market while maintaining overall product quality and reliability, mandates that the practice and solutions for NVH engineering can be optimally applied in all phases of product development. The presentation will first review the afore trends for product and process innovation, and discuss the challenges they represent for NVH engineering. Next, the presentation discusses new solutions for NVH engineering of products, so as to meet target brand values, while at the same time meeting ever more strict eco constraints, and this within a context of increasing adoption of electronics and controls to drive product innovation. NVH being very much defined by system level performance, these solutions implement the approach of "Model Based System Engineering" to increase the impact of system level analysis for NVH in all phases of product development: - At the Concept Phase, to be able to do business case analysis of new product concepts; to arrive at an optimized and robust product architecture (e.g. to hybrid powertrain lay-out, to optimize fuel economy); to enable target cascading, to subsystem and component level. - In Development Phase, to increase realism and productivity of simulation, so as to frontload virtual validation of components and subsystems and to further reduce reliance on physical testing. - During the final System Testing Phase, to enable subsystem testing by a combination of physical testing and simulation: using simulation models to simulate the final integration context when testing a subsystem, enabling to frontload subsystem testing before final system integration is possible. - To interconnect Mechanical, Electronical and Controls engineering, in all phases of development, by supporting model driven controls engineering (MIL, SIL, HIL). Finally, the presentation reviews examples of how LMS is implementing such new applications for NVH engineering with lead customers in Europe, Asia and US, with demonstrated benefits both in terms of shortening development cycles, and/or enabling a simulation based approach to reduce reliance on physical testing.

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Benchmark Results on the Linearized Equations of Motion of an Uncontrolled Bicycle

  • Schwab A. L.;Meijaard J. P.;Papadopoulos J. M.
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권spc1호
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    • pp.292-304
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    • 2005
  • In this paper we present the linearized equations of motion for a bicycle as a benchmark. The results obtained by pencil-and-paper and two programs are compared. The bicycle model we consider here consists of four rigid bodies, viz. a rear frame, a front frame being the front fork and handlebar assembly, a rear wheel and a front wheel, which are connected by revolute joints. The contact between the knife-edge wheels and the flat level surface is modelled by holonomic constraints in the normal direction and by non-holonomic constraints in the longitudinal and lateral direction. The rider is rigidly attached to the rear frame with hands free from the handlebar. This system has three degrees of freedom, the roll, the steer, and the forward speed. For the benchmark we consider the linearized equations for small perturbations of the upright steady forward motion. The entries of the matrices of these equations form the basis for comparison. Three diffrent kinds of methods to obtain the results are compared : pencil-and-paper, the numeric multibody dynamics program SPACAR, and the symbolic software system Auto Sim. Because the results of the three methods are the same within the machine round-off error, we assume that the results are correct and can be used as a bicycle dynamics benchmark.

가상현실 기반 국방 교육훈련체계 사업화 우선순위 선정에 관한 연구 ((A) Study on the Priority Selection for business development of the Defense Education and Training System Based on Virtual Reality)

  • 이세호;한승조
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권3호
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    • pp.201-209
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    • 2022
  • 군(軍)이 가상현실 기술을 다양한 교육훈련체계에 도입을 검토하여 충분히 활용하기 위해서는 해당 기술 및 교육체계의 특성을 반영하는 사업화 특성에 대한 정확한 파악과 선별적인 적용이 중요할 것이다. 본 연구에서는 가상현실 기반의 교육훈련체계 사업화 시 고려해야 할 요인들에 대해서 AHP(Analitic Hierarchy Process)기법을 통해 평가기준을 선정하고 추진 과제들의 우선순위를 판단해보았다. 선행연구를 기초로 초기 AHP 모델을 구성하여 레벨 1의 평가 기준으로 현실성 등 6개 요소에 대한 상대적인 중요도를 분석하였다. 다음으로 레벨 2는 6개의 평가 기준에 11개 과제별 중요도의 확인을 위해 각각의 평가 기준을 대상으로 분석하여 과제별 우선순위를 선정하였다. 분석결과 레벨 1에서는 현실성 및 파급성이 다른 요소에 비해 높은 중요도를 나타내었다. 최종 상대적 중요도를 평가한 결과는 ① 비행훈련, ② 재난훈련, ③ 포탄 사격, ④ 차량 운전 순으로 우선순위가 나타났다. 본 연구에서 제시한 모델의 레벨 1과 2에서 결정된 상대적 우선순위를 바탕으로 국방 가상현실 과제 연구 우선순위의 최종 의사결정에 필요한 사업별 중요도를 제시하였다. 본 연구를 통해 국방 분야의 교육훈련체계 사업화에 대한 우선순위 선정에 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

항공기 비행환경에 따른 플룸 IR 신호 영향성 연구 (Computational Investigation of the Effect of Various Flight Conditions on Plume Infrared Signature)

  • 김준영;전수환;명노신;김원철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.185-193
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    • 2013
  • 항공기 추진 시스템의 IR(infrared; 적외선) 피탐지성 감소 연구를 위해 비행 환경에 따른 플룸 IR 신호의 영향성을 연구하였다. 이를 위해 가상의 아음속 무인기를 선정하고, 임무분석 및 성능 해석을 통해 엔진을 결정한 후 전체 임무를 만족시키는 노즐을 설계하였다. 압축성 CFD 코드를 이용하여 다양한 비행고도와 속도에 따른 열유동장 해석을 수행하였다. 열유동장 해석 결과를 바탕으로 narrow-band 모델을 기반으로 하여 항공기 후방 동체 플룸 IR 신호를 계산하였다. 다양한 비행조건에 따른 플룸 IR 신호를 분석하여 항공기 플룸 IR 신호 특성에 관한 정성적 정보를 도출하였다.

다중센서 기반 차선정보 시공간 융합기법 (Lane Information Fusion Scheme using Multiple Lane Sensors)

  • 이수목;박기광;서승우
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권12호
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    • pp.142-149
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    • 2015
  • 단일 카메라 센서를 기반으로 한 차선검출 시스템은 급격한 조도 변화, 열악한 기상환경 등에 취약하다. 이러한 단일 센서 시스템의 한계를 극복하기 위한 방안으로 센서 융합을 통해 성능 안정화를 도모할 수 있다. 하지만, 기존 센서 융합의 연구는 대부분 물체 및 차량을 대상으로 한 융합 모델에 국한되어 차용하기 어렵거나, 차선 센서의 다양한 신호 주기 및 인식범위에 대한 상이성을 고려하지 않은 경우가 대부분이었다. 따라서 본 연구에서는 다중센서의 상이성을 고려하여 차선 정보를 최적으로 융합하는 기법을 제안한다. 제안하는 융합 프레임워크는 센서 별 가변적인 신호처리 주기와 인식 신뢰 범위를 고려하므로 다양한 차선 센서 조합으로도 정교한 융합이 가능하다. 또한, 새로운 차선 예측 모델의 제안을 통해 간헐적으로 들어오는 차선정보를 세밀한 차선정보로 정밀하게 예측하여 다중주기 신호를 동기화한다. 조도환경이 열악한 환경에서의 실험과 정량적 평가를 통해, 제안하는 융합 시스템이 기존 단일 센서 대비 인식 성능이 개선됨을 검증한다.

지식발견 기반의 고속도로 영업소 분할 교통수요 예측 (Prediction of Divided Traffic Demands Based on Knowledge Discovery at Expressway Toll Plaza)

  • 안병탁;윤병조
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.521-528
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    • 2016
  • 고속도로의 주요 영업소 톨부스는 일반적으로 2개 차종(경차포함 승용차, 승용차 이외의 중차량)의 교통수요 변동에 따른 사전 대응방식으로 각 차종에 대하여 운영된다. 이러한 의미에서 2개 차종에 대한 정확한 교통량 예측은 영업소의 첨단 운영에 있어 주요 요소 중 하나이다. 유감스럽게도, 기존 연구로 보고된 현행의 일변량 단기 예측 기법들을 이용하여 2개 차종의 교통량을 동시에 예측하기는 용이하지 않다. 이러한 실용적 학술적 배경으로 인해 수용 가능한 정확도의 수준에서 2개 차종의 장래 교통량 예측은 ITS 예측 분야의 매력적인 연구 주제 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 기존의 일변량 단기 예측기법의 단점을 극복함과 더불어 2개 차종의 교통량을 동시에 예측하기 위한 다중 입출력(Multiple In-and-Out, MIO) 모형을 제시하도록 한다. 제안된 MIO 모형은 대용량 이력자료의 실시간 이용이 가능한 자료 환경에서 비모수 접근법을 기반으로 개발되었다. 실제 자료를 이용한 적용가능 실험에서, 개발모형은 다변량 예측 수준에도 불구하고 폭 넓게 이용되는 일변량 예측모형 중 하나인 Kalman filtering에 비하여 예측 정확도 측면에서 우수하게 나타났다.

Cardioprotective Effects of Salvia Miltiorrhiza Radix on the Pressure Overloaded Heart Failure Model by Transverse Aortic Constriction-induced Mice

  • Kim, Sae-Won;Jang, Woo-Seok;Baek, Kyung-Min
    • 대한한의학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.23-35
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    • 2016
  • Objectives: The objective of this study is to demonstrate the cardioprotective effects of Salvia Miltiorrhiza Radix (SMR) on the pressure overload (PO)-induced heart failure (HF) by transverse aortic constriction (TAC) in C57BL/6 mice through possible antioxidant effects. Methods: The mortality, body and heart weights, antioxidant defense system of the heart and histopathology of heart were analyzed. The obtained results were compared with resveratrol, in which potent cardioprotective effects on TAC mice model were already proved at a dose level of 10 mg/kg by antioxidant effects, as reference in this experiment. Results: Significant increases of mortalities, heart weights, and hypertrophic, lytic and focal fibrotic histological changes in the left ventricles were found with defects of heart antioxidant defense systems - the increases of heart cortex MDA contents, decreases of GSH contents, SOD and CAT activities in TAC control mice as compared with sham vehicle control mice, respectively. However, these HF signs induced by TAC surgery through PO and destroys heart antioxidant defense systems were significantly and dose-dependently inhibited by 14 days continuous oral treatment of SMR 500, 250 and 125 mg/kg, similar to those of resveratrol 10 mg/kg in SMR 125 mg/kg. Conclusions: The results obtained in this study propose that oral administration of SMR potently alleviates PO-induced HF by TAC, through augmentation of heart antioxidant defense system.