• 제목/요약/키워드: 다물체 동역학 시뮬레이션

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NVIDIA 의 GPGPU 를 이용한 수 많은 구형 접촉 입자가 포함된 다물체 동역학 해석 (Co-simulation of MultiBody Dynamics and Plenteous Sphere of Contacted Particles Using NVIDIA GPGPU)

  • 박지수;윤준식;최진환;임성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.465-474
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    • 2012
  • 본 연구에서는 수 많은 입자가 포함된 다물체 동역학 모델을 시뮬레이션 하여 그 결과를 도출하였다. 수 많은 입자들은 GPU 를 적용한 이산 요소법을 이용해 풀었다. 입자들의 Contact Force 를 계산하기 위해 Fast Algorithm 이 적용되었고 계산 속도 향상을 위해 NVIDIA 사의 CUDA 프로그래밍을 하였다. 입자들간의 계산은 Explicit 적분기가 사용되었으며 다물체 동역학은 순환 공식(Recursive Formulation)을 사용 하고 Implicit 적분기를 사용하였다. 입자들과 다물체 사이의 Contact Force 를 동시에 시뮬레이션 하기 위해서 입자동역학과 다물체 동역학의 통합해석을 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 수치 실험의 예로서 화물트럭의 입자 영향을 알아 보기 위한 화물트럭 모델과 대부분의 동력 전달 장치에 사용되는 기어 모델을 시뮬레이션 하였다.

복합재 구조물 유지보수를 위한 소형 매니퓰레이터 플랫폼 개발 (Development of Small Manipulator Platform for Composite Structure Repair)

  • 송근수;안효훈;신광복
    • Composites Research
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    • 제36권2호
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    • pp.108-116
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    • 2023
  • 본 논문에서는 복합재료로 제작된 구조물의 유지보수 자동화를 위한 소형 매니퓰레이터 플랫폼 개발을 위해 기구학적 설계와 다물체 동역학 해석을 수행하였다. 매니퓰레이터의 기구학적 설계를 수행하기 위해 기존복합재 보수 공정을 고려하였다. 보수용 패치 적층 공정을 고려하여 매니퓰레이터와 엔드 이펙터의 기본 제원을 선정한 뒤 3-D 설계를 수행하였다. 이후 보수공정을 고려한 역기구학 해석을 통해 시뮬레이션 및 제어에 필요한 변수를 MATLAB에서 생성하였다. 플랫폼의 구조안정성 평가를 위해 Altair Inspire와 Optistruct를 통한 다물체 동역학 해석을 수행하였다. Inspire에서 진행된 시뮬레이션을 기반으로 Optistruct에서 다물체 동역학 해석을 수행한 뒤 시간에 따른 최대 변위와 Von-Mises 응력 결과를 통해 구조안정성을 검증하였다. 설계검증을 위해 플랫폼의 실제 제작 및 제어를 수행하여 시뮬레이션과 비교한 결과, 실제 보수과정 경로와 시뮬레이션이 잘 일치하는 것을 확인하였다.

풍력발전시스템의 유연체 다물체 동역학 시뮬레이션 프로그램 개발 (Wind Turbine Simulation Program Development using an Aerodynamics Code and a Multi-Body Dynamics Code)

  • 송진섭;임채환;남용윤;배대성
    • 신재생에너지
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    • 제7권4호
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    • pp.50-57
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    • 2011
  • A wind turbine simulation program for the coupled dynamics of aerodynamics, elasticity, multi-body dynamics and controls of turbine is newly developed by combining an aero-elastic code and a multi-body dynamics code. The aero-elastic code, based on the blade momentum theory and generalized dynamic wake theory, is developed by NREL(National Renewable Energy Laboratory, USA). The multi-body dynamics code is commercial one which is capable of accounting for geometric nonlinearity and twist deflection. A turbulent wind load case is simulated for the NREL 5-MW baseline wind turbine model by the developed program and FAST. As a result, the two results agree well enough to verify the reliability of the developed program.

요소 기반의 헬리콥터 시뮬레이션 프로그램 개발 (Development of a Component Based Helicopter Simulation Program)

  • 신재화;최기영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.548-555
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    • 2007
  • 기존의 헬리콥터 모델링은 주로 많은 가정들을 통한 수식 전개에 의존해 왔기 때문에 모델링이 어렵고, 특정 구간에서만 활용 가능하며, 모델링 구성이 바뀌면 많은 수정이 거쳐야 한다는 단점들이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 다물체 동역학 기법을 적용한 헬리콥터 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 AH-1 헬리콥터에 대한 모델링을 수행하였고, 또한 시뮬레이션 결과를 비행 시험 데이터 및 상용 헬리콥터 시뮬레이션 분석 도구인 FLIGHTLAB과 비교하여 그 가능성을 확인해 보았다.

메쉬 안테나의 전개 구조물 설계 및 다물체 동역학 해석 (Multibody Dynamic Model and Deployment Analysis of Mesh Antennas)

  • 노진호;정화영;강덕수;강정민;윤지현
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.63-72
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    • 2022
  • 본 논문에서는 전개형 메쉬 안테나의 동적 강성 설계 및 다물체 동역학을 이용한 요구되는 구동력 및 전개 특성을 분석하고자 한다. 프레임(frame) 요소를 이용하여 전개 구조물을 모델링한다. 다각(polygon) 형상 전개 구조물의 전개/수납된 형상에 따른 고유치 문제를 분석하였다. Kane's 방정식을 이용하여 전개 구조물의 다물체 동역학 방정식을 유도하고 PUTD (pseudo upper triangular decomposition) 방법을 적용하여 구속조건 문제를 해결하였다. 고유진동 해석 및 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 설계된 전개형 구조의 구조 동특성 및 실현성을 살펴보고자 한다.

좌표계 연성에 의한 동력전달계 포함 차량 운동 시뮬레이션 연구

  • 양홍익;정일호;윤지원;박태원;한형석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.92-92
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    • 2004
  • 최근의 자동차 산업의 발달과 컴퓨터 산업의 발전으로 인해 컴퓨터를 이용한 연구개발이 중요시되고 있다. 때문에 CM (Computer Aided Engineering) 분야는 설계의 비용과 손실을 줄이고 좀 더 경쟁력 있는 제품을 생산하기 위한 방편으로 자리 잡고 있다. 다물체 동역학 해석 분야는 기존의 실험으로는 해석하기 어려웠던 복잡한 자동차의 거동 해석을 가능하게 함으로서 설계에 있어 좋은 방향을 제시하고 있다.(중략)

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Multibody2003와 2003 ASME DETC의 논문들을 통해본 다물체동역학 연구의 세계적 연구추세 (Recent Trends in Multibody Dynamics Researches reviewed from the papers presented in the Multibody2003 and in the 2003 ASME DETC)

  • 유완석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1714-1717
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    • 2003
  • ECCOMAS Thematic Conference Multibody 2003 was held at IST (Instituto Superior Technico), Lisbon, Portugal from July 1 to July 4. 2003. And MBDV(Multibody Dynamics and Vibration) in the 2003 ASME DETC was held at Chicago, U.S.A. from September 2 to September 6. In this paper, the presented papers in these conferences were reviewed and the trends in the multibody dynamics are summarized. The session titles in these conferences include Flexible Multibody Dynamics, Vehicle Dynamics, Contact, Biomechanics, Real-time Challenges, Spatial manipulator and Control, Multidisciplinary Applications, and Advanced Education. The poster session was also organized for more discussions in the Multibody2003 conference.

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다물체동역학기법을 이용한 진공 회로차단기의 캠윤곽 최적설계 (Optimization of the Cam Profile of a Vacuum Circuit Breaker by Using Multibody Dynamics Techniques)

  • 장진석;손정현;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.723-728
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    • 2011
  • 진공회로차단기의 성능이 스프링조작기에 많이 좌우되기 때문에, 스프링조작기의 해석이 요구된다. 본 연구에서는 스프링의 특성시험을 먼저 수행한 후, 시험결과를 RecurDyn 프로그램을 이용한 컴퓨터시뮬레이션 스프링모델링에 이용하였다. 개발된 진공회로차단기의 다물체동역학 모델을 이용하여 차단기의 스템변위와 샤프트 회전각에 대한 시뮬레이션 하였으며, 시뮬레이션 결과를 시험과 비교 검증하였다. 검증된 다물체동역학 모델을 사용하여 차단속도를 증가시키기 위한 캠의 최적윤곽을 얻었다.

열차의 타고오름 해석을 위한 2차원 충돌동역학 모델링 기법 연구 (Study on a 2-Dimensional Dynamic Modeling Technique to Analyze the Overriding Phenomena of Rollingstock)

  • 김거영;구정서;권태수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 본 논문은 열차의 타고오름 해석을 위한 새로운 2차원 다물체 동역학 모델링 방법을 제안하였다. 본 동역학 모델은 에너지 흡수구조/부품뿐만 아니라 차체의 변형도 고려하여 비선형 스프링, 댐퍼, 질량으로 구성되며 철도차량의 충돌에너지흡수량, 승객구간의 가속도, 연결 장치의 충격력, 차량간 타고오름 변위 등을 잘 예측할 수 있다. 제안된 방법으로 한국형고속열차를 차체 각 부분의 압괴 특성을 구하고 2차원 다물체 충돌동역학 모델을 구성하였다. 열차 대 열차 충돌 시나리오조건으로 2차원 동역학 모델을 시뮬레이션하고 3차원 가상시험 모델로 평가하였다. 그 결과 2차원 동역학 모델은 타고오름 거동을 잘 예측하였으며 차체변형을 고려한 모델링 기법이 타고오름 평가에 중요함을 확인하였다.

다물체 차량모델을 이용한 실시간 동역학 시뮬레이션 (Real-time Dynamic Simulation Using Multibody Vehicle Model)

  • 최규재;노기한;유영면
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권3호
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    • pp.486-494
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    • 2001
  • This paper presents a real-time multibody vehicle dynamic analysis method using recursive Kanes formulation and suspension composite joints. To shorten the computation time of simulation, relative coordinate system is used and the equations of motion are derived using recursive Kanes formulation. Typical suspension systems of vehicles such as MacPherson strut suspension system is modeled by suspension composite joints. The joints are derived and utilized to reduce the computation time of simulation without any degradation of kinematical accuracy of the suspension systems. Using the develop program, a multibody vehicle dynamic model is formed and simulations are performed. Accuracy of the simulation results is compared to the real vehicle field test results. It is found that the simulation results using the proposed method are very accurate and real-time simulation is achieved on a computer with single PowerPC 604 processor.