• 제목/요약/키워드: Tire Model

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타이어 접지문제의 유한요소 응력해석 (Finite Element Analysis of the Tire Contact Problem)

  • 한영훈;김용희;허훈;곽윤근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.820-830
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    • 1989
  • 본 논문에서는 타이어의 각 부분의 물성치 계산을 위한 식을 유한요소법에 적용할 수 있도록 제안하였다. 이 식은 강철 코드의 굽힙효과를 고려 하였으며, 특히 각 요소에서 전단변형이 일어나는 동안의 굽힘효과를 고려하였다. 유한요소 공식화는 가상일의 원리에 의하여 평형 방정식으로부터 유도하였고, Updated refer- ence coordinate에 대해 증분해석을 적용하여 Updated Lagrangian공식화를 하였다. 그리고 차량하중에 의하여 타이어가 노면에 접지될때의 응력상태를 게산할 수 있도록 접촉문제 공식화를 유한요소 공식화에 첨가 하였다.

타이어 접지폭을 고려한 3차원 차량모델에 의한 도로교의 동적해석 (Dynamic Analysis of Highway Bridges by 3-D. Vehicle Model Considering Tire Enveloping)

  • 정태주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6A호
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    • pp.989-999
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    • 2006
  • 본 연구에서는 차량과 교량을 3차원으로 모델링하고, 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려하여 이동 차량이 교량을 통과할 때 교량의 선형동적해석을 수행할 수 있는 수치해석방법을 제시하였다. 3차원 차량모델에는 타이어의 접지폭을 고려하여 탠덤 다판스피링 차륜축의 피칭을 고려하여 단일차량인 2축과 3축 차량 및 5축 트랙터-트레일러를 각각 7-자유도, 8-자유도 미 14-자유도로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였고, 그 해는 Newmark-${\beta}$법을 사용하여 계산하였다. 교량의 노면조도는 평균값이 영인 정상확율분포롤 가정한 지수스팩트럴밀도를 사용하여 생성시켰다. 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉴요소를 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Ragid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 교량의 운동방정시은 모우드 중첩법을 사용하여 풀었다. 본 연구에서 제시한 수치해석방법으로 구한 결과와 Whittemoare 등과 Fenves 등이 실시한 실험값과 비교 검토하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

Experimental and numerical investigation on flexural response of reinforced rubberized concrete beams using waste tire rubber

  • Memduh Karalar;Hakan Ozturk;Yasin Onuralp Ozkilic
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권1호
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    • pp.43-57
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    • 2023
  • The impacts of waste tire rubber (WTR) on the bending conduct of reinforced concrete beams (RCBs) are investigated in visualization of experimental tests and 3D finite element model (FEM) using both ANSYS and SAP2000. Several WTR rates are used in total 4 various full scale RCBs to observe the impact of WTR rate on the rupture and bending conduct of RCBs. For this purpose, the volumetric ratios (Vf) of WTR were chosen to change to 0%, 2.5%, 5% and 7.5% in the whole concrete. In relation to experimental test consequences, bending and rupture behaviors of the RCBs are observed. The best performance among the beams was observed in the beams with 2.5% WTR. Furthermore, as stated by test consequences, it is noticed that while WTR rate in the RCBs is improved, max. bending in the RCBs rises. For test consequences, it is clearly recognized as WTR rate in the RCB mixture is improved from 0% to 2.5%, deformation value in the RCB remarkably rises from 3.89 cm to 7.69 cm. This consequence is markedly recognized that WTR rates have a favorable result on deformation values in the RCBs. Furthermore, experimental tests are compared to 3D FEM consequences via using ANSYS software. In the ANSYS, special element types are formed and nonlinear multilinear misses plasticity material model and bilinear misses plasticity material model are chosen for concrete and compression and tension elements. As a consequence, it is noticed that each WTR rates in the RCBs mixture have dissimilar bending and rupture impacts on the RCBs. Then, to observe the impacts of WTR rate on the constructions under near-fault ground motions, a reinforced-concrete building was modelled via using SAP2000 software using 3-D model of the construction to complete nonlinear static analysis. Beam, column, steel haunch elements are modeled as nonlinear frame elements. Consequently, the seismic impacts of WTR rate on the lateral motions of each floor are obviously investigated particularly. Considering reduction in weight of structure and capacity of the members with using waste tire rubber, 2.5% of WTR resulted in the best performance while the construction is subjected to near fault earthquakes. Moreover, it is noticeably recognized that WTR rate has opposing influences on the seismic displacement behavior of the RC constructions.

간략화된 점탄성 모델을 적용한 고무 컴파운드의 압출 해석 (Computer Simulation of Die Extrusion for Rubber Compound Using Simplified Viscoelastic Model)

  • 김지현;홍진수;최성현;김학주;류민영
    • Elastomers and Composites
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    • 제46권1호
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    • pp.54-59
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    • 2011
  • 점탄성 흐름의 특성은 압출시 다이 스웰 현상에서 확인 할 수 있다. 본 연구는 이러한 점탄성 특성을 갖는 고무 컴파운드를 모세관 다이에서 비선형 점탄성 모델인 PTT 모델과 간략화된 점탄성 모델을 이용하여 압출현상을 모사하고 다이 스웰을 실험과 비교 하였다. 실험은 Fluidity Tester를 이용하였고 해석은 상용화된 CFD Code인 Polyflow를 이용하였다. 두 모델에 의해 예측된 다이 스웰은 실험과 유사한 결과를 보였다. 그러나 PTT 모델에서는 압력과 속도분포, 레저버의 모서리에서의 와류현상을 예측할 수 있었지만 간략화된 점탄성 모델에서는 예측할 수 없었다. 간략화된 점탄성 모델은 다이 내부의 세밀한 흐름현상을 예측하지는 못하지만 다이 스웰은 잘 예측할 수 있으며 PTT모델보다 해석시간이 매우 짧아서 이의 응용에 큰 장점을 갖고 있다고 판단된다.

Chip Seals 시공을 위한 롤러 종류에 따른 기초적인 연구 (A Preliminary Study of Roller Types for Chip Seals Construction)

  • 이재준;김영수
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.79-85
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    • 2010
  • 본 논문은 골재부착력(aggregate retention) 평가를 통해서 칩실(chip seal)에서 사용되는 롤러 종류의 기초적인 연구 결과를 설명하고 있다. 입도 78M의 화강암 골재와 CRS-2 이멀젼(emulsion)을 사용하여 single layer 칩실 테스트 구간을 시공하였으며, 3개의 다른 롤러 종류를 사용하였다. 사용된 롤러 종류는 pneumatic tire roller, steel wheel roller, and combination roller를 사용하였다. 세 종류의 롤러의 성능을 효과적으로 연구하기 위해서는 시공현장으로부터 직접 테스트용 시편을 얻는 것이 매우 중요하기 때문에, 노스캐롤라이나 주, Bailey에 있는 New Sandy Hill Church Road에서 테스트 구간 설정하고 일반적인 노스캐롤라이나 주의 칩실시공 절차에 준하여 시공을 실시하였다. 테스트 구간에서 제작된 시편들을 실험실로 옮겨서 골재부착력(aggregate retention) 성능평가를 실시하였다. 골재의 부착력을 평가하기 위해서 flip-over test(FOT), Vialit test, and the third-scale Model Mobile Loading Simulator (MMLS3) 시험방법들을 채택하였다. 세 가지의 시험결과들과 시험시공 현장에서 관측된 육안조사를 통해서 다음과 같은 롤러 종류와 순서를 추천하게 되었다. pneumatic tire roller 와 combination roller를 함께 사용하며 처음에 pneumatic tire roller가 다짐을 한 뒤에 그 뒤를 combination roller가 다짐하는 순서로 다짐작업을 함으로써 칩실의 성능이 향상 되리라 사료된다.

CAE를 이용한 휠 내구성능 동역학 해석을 위한 연구 (The Study on Dynamic Analysis of Durability of a Wheel using CAE)

  • 박재흥;박태원;정성필
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1296-1303
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    • 2012
  • There is a certain limit to reproduce phenomena between the real vehicle and road, since the existing methods to verify durability of the wheel are mostly uni-axial tests. And the change of durability of the wheel can't be predicted since these tests don't consider the camber angle and lateral force as important factors. In this paper, the FE models of the wheel-tire and drum are created. Then, the vertical and lateral loads are applied to wheel-tire assembly and the camber angle is applied by inclining the wheel-tire assembly to the drum. Based on the analysis result, the crack position is predicted to be created in the body of the wheel. The variation of the stress according to the camber angle is verified and the maximum spot of the stress changes continually.

후륜 조향각 결정을 통한 통합 섀시 제어기의 성능 향상 (Performance Improvement of Integrated Chassis Control with Determination of Rear Wheel Steering Angle)

  • 임성진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.111-119
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    • 2017
  • 본 논문은 자세 제어 장치(ESC)와 후륜 조향 장치(RWS)를 장착한 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향각을 결정하는 방법을 제안한다. 차량을 안정화시키기 위해 필요한 제어 요 모멘트는 자세 제어 장치와 후륜 조향 장치를 이용하여 만들어진다. 각 장치의 타이어 힘을 결정하기 위해 의사역행렬 제어할당 방법을 적용한다. 제어기의 성능을 향상시키기 위해 후륜 조향 장치의 조향각을 결정하는 데에 네 가지 방법을 적용한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim에서 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방법들이 통합 섀시 제어기의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증한다.

타이어 트레드밴드 진동 음향방사 예측 (A Prediction of Sound Radiation from Tire Treadband Vibration)

  • Byoung-Sam Kim;Seong-Gon Cho
    • 한국안전학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.133-139
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    • 1997
  • 최근, 차량의 생활환경 소음에 대한 규제가 점점 강화되고 있다. 특히, 차량으로부터 발생하는 여러 가지 소음원 중에서 타이어로부터 발생하는 소음의 비중이 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 본 연구에서는 타이어의 트레드밴드로 부터 발생하는 소음에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 타이어 트레드밴드를 장력, 감쇠, 기초강성 둥이 고려된 무한 보로 가정하였고, 타이어 트레드밴드에 조화집중이동하중이 가진 될 때 트레드밴드로 부터 발생하는 소음을 예측하고자 하였다. 트레드밴드로 부터 방사되는 음향파워는 공간좌표의 푸리에 변환을 이용하여 예측할 수 있으며, 타이어 내부 공기압에 의한 장력, 재질의 특성에 의한 감쇠, 기초강성 둥의 변화가 트레드밴드로 부터 방사되는 음향파워에 미치는 영향을 조사하였다. 한편, 본 연구에서 제시한 모텔은 저소음 타이어 개발을 위한 타이어 설계 자료의 일환이다.

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노면 특성을 고려한 고무 마찰 예측 연구 (The Prediction of Rubber Friction considering Road Characteristics)

  • 남승국;오염락;전성희
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.105-110
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    • 2014
  • This paper presents the hysteresis friction of a sliding elastomer on various types of surfaces. The hysteresis friction is calculated by means of an analytical model which considers the energy spent by the local deformation of the rubber due to surface asperities. By establishing the fractal character of the surfaces, the contribution to rubber friction of roughness at different length scales is accounted for. High resolution surface profilometer is used in order to calculate the main three surface descriptors and the minimal length scale that can contribute to hysteresis friction. The results show that this friction prediction can be used in order to characterize in an elegant manner the surface morphology of various surfaces and to quantify the friction coefficient of sliding rubber as a function of surface roughness, load and speed.

폐타이어 파우더 혼합토의 열전도율 특성에 관한 연구 (A Study on the Thernal Conductivity Characteristics of Discarded Tire Powder-Soil Mixture)

  • 김학삼;서상열;중촌대;산하총;영목휘지
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.27-36
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    • 2010
  • 본 연구에서는 동상성이 높은 대상 시료에 입경이 다른 3종의 폐타이어분말을 대상으로 서멀 프루브법을 이용하여 $-20^{\circ}C{\sim}+10^{\circ}C$의 온도변화에 따른 열전도율을 실측하는 것과 동시에 펄스형NMR장치를 이용하여 동토중의 부동수분량을 측정하였고 이를 온도함수로 나타내었다. 또한 열전도율 계산모델의 하나인 2상계모델을 발전시켜 3상계 동결토영역에 적용 가능한 새로운 모델을 제안하였다.