• 제목/요약/키워드: 다물체 동역학 시뮬레이션

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대형 트레일러 차량의 범프 통과 시 유연다물체 동역학 해석 (Multi-flexible Body Dynamic Analysis of a Heavy Trailer Vehicle Passing a Bump)

  • 김정윤;김흥수;김진곤
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.40-45
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    • 2009
  • This article deals with the transient analysis using multi-flexible body dynamics of a trailer vehicle, which is passing a bump on the flat road. In order to investigate the transient dynamic behavior of the trailer, we developed an equivalent finite element model for the trailer and a vehicle dynamic model for the truck using multi-body dynamics. The driving condition considered here is set as the trailer vehicle passes a bump on the flat road in 7km/h. And we investigate the time histories of vertical load and deflections on connecting points between the trailer and truck during the vehicle passes a bump. Due to the dynamic load resulted from the driving condition, additional stress concentrations are found in the trailer and the suspension connecting points between the trailer and rear axles along with kingpin.

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다물체 동역학 시뮬레이션 기반 5MW급 해상풍력발전시스템의 상부구조물에 대한 동적 응답 해석 (Dynamic Response Analysis for Upper Structure of 5MW Offshore Wind Turbine System based on Multi-Body Dynamics Simulation)

  • 이강수;임종순;이장용;송창용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.239-247
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    • 2013
  • 최근 화석연료의 고갈과 환경오염으로 인하여 해상풍력에너지와 같은 신재생 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 범용 동역학해석 프로그램인 MSC.ADAMS를 이용하여 공력하중 및 전기 발전기 토오크를 결정하기 위한 테브난(Thevenin) 방정식이 고려된 해상풍력발전기의 다물체 동역학 해석 기법을 검토하였다. 해석대상으로 고려한 시스템은 5MW급 해상풍력발전기이며, 3개의 블레이드가 수평축 방향에서 역풍을 받아 전기를 생산하는 수평축 풍력발전 형태이다. 블레이드에 작용하는 공력하중은 블레이드 요소 모멘텀 이론을 기반으로 일반화된 동적 웨이크를 고려할 수 있도록 개발된 AeroDyn 프로그램으로부터 산출하였다. 해상풍력발전기의 주요 연결부에서의 동적하중과 토오크 특성이 실제 현상과 유사하게 산출될 수 있도록 하기 위하여, 다물체 동역학 모델 상에 블레이드와 타워는 실제 구조 특성치를 고려한 유연체 모델링을 적용하였다.

다물체 동역학 시뮬레이션을 통한 버스의 전복 시험 규정과 안전성 평가에 관한 고찰 (Review of Regulation for Rollover Test and Evaluation of Safety for Buses by using Simulation of Multi-body Dynamics)

  • 박승운;최요한;이철희
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제19권3호
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    • pp.39-46
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    • 2022
  • In South Korea, to evaluate the rollover safety of domestic vehicles, the maximum slope angle of the vehicle is specified, which is verified by the rollover safety test of driving vehicles. However, the domestic rollover safety test is not suitable for buses, because the small amount of static stability factor (SSF) will invalidate the rollover experimental equation due to the high center of mass position of buses. To solve the above problems, a dynamic model of the bus is prepared with assumptions of mass and suspension spring properties. Subsequently, the maximum slope angle of the model was computed by using the simulation of multi-body dynamics, and the result was compared with actual test results to validate the dynamics model. Also, the rollover Fishhook (roll stability) test was conducted in the simulation for driving model. During the simulation, roll angle and roll rate were calculated to check if a rollover occurred. Through the rollover simulation of buses, the domestically regulated formula for rollover safety and the procedure of rollover test for driving vehicles are evaluated. The conclusion is that the present regulation of rollover test should be reconsidered for buses to ensure to get the valid results for rollover safety.

유연 특성 항공기의 동적·정적 거동 분석을 위한 비행 동역학 시뮬레이션 프로그램 (Flight Dynamic Simulation Program for Analyzing Static and Dynamic Behaviors of Aircraft with Flexible Characteristics)

  • 진재현;백승길
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.31-40
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    • 2021
  • 현대의 항공기는 고성능이면서도 경량이다. 그래서 유연한 구조물의 특성이 나타나며 비행 성능에 영향을 미치거나 한계를 짓기도 한다. 이러한 유연 특성은 항공기 설계 초기 단계부터 분석이 필요한데, 이를 위해 유연 항공기의 동적·정적 거동을 분석할 수 있는 프로그램을 개발하였으며, 그 결과를 제시한다. 다물체 동역학 시뮬레이션 기법에 기반하여, 강체 비행 역학, 구조 진동 거동, 그리고 비정상 공기력 등을 세부 모듈로 개발하고 통합하였다. 마지막으로, 통합 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 유연 특성 항공기의 등속 수평 비행과 선회비행을 분석하였다.

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.

그물망과 대량입자의 멀티 스케일 접촉해석 (Multi-Scale Contact Analysis Between Net and Numerous Particles)

  • 전철웅;손정현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.17-23
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    • 2014
  • 그래픽 처리장치(GPU)는 병렬적인 정보를 포함하는 문제를 해결하는데 이상적이다. 본 연구에서는 GPU 는 입자동역학과 함께 다물체 동역학 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위해 사용되었다. 수치계산을 위해서 HHT 암시적 적분 알고리즘이 사용되었다. 입자들 사이의 접촉을 판별하기 위해서 공간 분할 알고리즘과 입자 거동 해석법으로 이산 요소법(DEM)이 사용되었다. 개발된 다물체 동역학 프로그램은 해는 ADAMS 프로그램의 결과와 비교 검증하였다. CPU 기반의 순차해석 프로그램과 GPU 기반 병렬 프로그램은 입자의 수에 따른 수치계산 효율성을 알아보기 위해 서로 비교되었으며, 입자의 수가 많아질수록 계산시간은 단축되었다. 본 예제에서 입자의 수가 1,300 개일 때, 순차 해석 프로그램보다 병렬 프로그램이 약 5 배 가량 빠른 계산 속도를 보였다.

대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 반사판 및 붐 구조의 동적 특성 분석 (Structural Dynamic Characteristics of Modular Deployable Reflectors and Booms for the Large Mesh Antennas)

  • 노진호;정화영;강덕수;김기승;윤지현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.691-699
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    • 2022
  • 본 논문에서는 대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 전개형 반사판 및 붐 구조의 전개 시 요구되는 구동력 및 전개 특성을 분석하고자 한다. 단위 전개 구조를 이용하여 모듈식 전개형 반사판 링과 붐 구조의 수납/전개된 형상을 분석하였다. Kane's 방정식을 이용하여 전개 구조물의 다물체 동역학 방정식을 유도하고 PUTD(Pseudo Upper Triangular Decomposition) 방법을 적용하여 구속조건 문제를 해결하였다. 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 설계된 모듈식 전개 반사판 링 그리고 붐 구조의 동적 특성을 살펴보고자 한다.

기술현황분석 - 풍력발전기 동적 시뮬레이션을 위한 NREL 프로그램군에 관한 소개 - 해석기를 중심으로

  • 방제성;임채환;정태영
    • 기계와재료
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    • 제23권4호
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    • pp.84-94
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    • 2011
  • 풍력발전기 동적 시뮬레이션 프로그램 개발을 위해 미국풍력기술연구센터(NWTC)의 프로그램군에 대해 분석하고 이를 소개하였다. 본 편에서 다물체 동역학 해석, 발전기, 제어 부분을 해석하는 FAST와 에어포일 데이터, 바람 데이터를 이용하여 공력을 계산하는 AeroDyn에 대해 설명하였고, 각 시간 단계마다 AeroDyn과 FAST 사이에 이루어지는 초기화 및 공력 전달 프로세스에 대해서도 소개하고자 한다.

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절대절점좌표를 이용한 고속철도 집전성능 동역학 해석 모델 개발 및 검증 (Development and Verification of a Dynamic Analysis Model for the Current-Collection Performance of High-Speed Trains Using the Absolute Nodal Coordinate Formulation)

  • 이진희;박태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.339-346
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    • 2012
  • 철도차량의 집전성능 및 이선율에 대한 사전 평가는 철도차량의 고속화와 더불어 중요시되는 문제이다. 본 논문에서는 유연체 다물체 동역학 해석 기법을 이용하여 가선과 판토그래프 사이의 동적상호작용에 대한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 해석 모델에서 판토그래프는 강체로 모델링 하였으며, 가선계는 탄성 대변형체의 거동을 효과적으로 표현할 수 있는 절대절점좌표를 이용하여 구현하였다. 또한, 가선계와 판토그래프 간의 동적 상호작용의 표현을 위하여 서로간의 상대운동은 슬라이딩 조인트를 이용하여 구속하였다. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 철도차량의 주행 속도에 따라 발생하는 접촉력 및 이선율을 평가하였다. 개발 프로그램의 해석 모델 및 시뮬레이션에 대한 신뢰성은 가선계와 판토그래프의 동적 상호작용 시뮬레이션 방법에 대한 국제 규정인 EN 50318에 의하여 검증하였다. 해석 모델의 개발을 통하여 개발 중인 고속철도의 집전성능을 평가할 수 있는 기반을 마련하였다.