• 제목/요약/키워드: 다물체 동역학 시스템

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eVTOL 항공기 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델의 구조 안전성 평가 (Structural Safety Evaluation of Basic Design Model of Linear Actuator for Blade Pitch Control of eVTOL Aircraft)

  • 김영철;김동협;김상우;강정현;김도형
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.106-113
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    • 2022
  • 본 연구에서는 eVTOL 개인항공기의 개별 블레이드 피치 제어용 선형 구동기 기본설계 모델에 대한 구조 안전성을 검토하였다. Stall 하중에 대한 정적 구조 안전성을 검토하기 위해 유한요소법을 이용한 응력해석을 수행하여 안전여유율을 계산하였다. 또한 선형 구동기의 운용조건에 대한 피로수명을 평가하기 위해 피로 해석을 수행하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 블레이드 피치각에 따른 하중이력을 산출하였다. 또한 정하중 해석에 정격하중을 적용하여 응력 분포를 산출하고 피로 해석에 활용하였다. 해석 결과, 선형 구동기의 모든 부품은 0 이상의 안전여유율이 계산되었고, 107 cycles 이상의 피로수명이 산출되어 구조적으로 안전함이 확인되었다.

폭발볼트 및 스프링 레버를 이용한 발사관 분리식 덮개 (The Separating Cover Using an Explosive Bolt and Spring Lever)

  • 최원홍;신상목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.922-931
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    • 2017
  • 본 논문에서는 신규 방식의 발사관 덮개인 분리식 덮개의 설계과정과 해석 및 실험적 검증결과에 대하여 기술하였다. 발사관 덮개에 보편적으로 사용되고 있는 종래의 파열식 및 구동기 방식의 덮개의 단점을 극복하기 위하여 폭발볼트 및 스프링 레버를 이용한 분리식 덮개를 제안하였다. 분리식 덮개는 폭발볼트와 스프링 레버 구동시스템으로 단순하게 구성되어 있다. 첫 번째로, 수학적 모델에 의해 제시된 설계제원에 대하여 다물체 동역학 해석을 통하여 기계적 작동성능에 관한 검토를 실시하였다. 도출된 해석결과는 이후 초고속 카메라로 획득한 계측 결과와 잘 부합하였다. 또한 작동성능에 대한 설계인자별 영향을 파악하기 위한 경향분석이 수행되었다. 본 연구를 통해 구조적 단순성과 가격의 효율성을 보유한 신규방식의 발사관 덮개를 군수분야에 제시하는데 기여했다고 판단되며 특별히 다연장 발사관 시스템(MLRS)에 유용하게 적용될 것이라고 예상된다.

전개형 복합재료 반사판 안테나의 동특성 분석 및 시험 (Analysis and Experiment on Dynamic Characteristics for Deployable Composite Reflector Antenna)

  • 채승호;노진호;이수용;정화영;이재은;박성우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.94-101
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    • 2019
  • 복합재료 반사판 안테나의 전개 특성을 해석 모델을 통하여 살펴보고 실험을 통하여 검증하고자 한다. 두 개의 회전 자유도를 가지며 스프링의 탄성 에너지에 의해 작동되는, 전개 메커니즘을 기반으로 반사판 안테나의 동역학적 해석 모델을 수립하였다. 유연 다물체 동역학 해석 프로그램인 ADAMS를 이용하여 패널의 전개 속도, 구조 변형 그리고 충격력을 분석하였다. 중력보상 장치를 이용하여 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)으로 제작된 안테나 패널의 전개거동 특성을 실험적으로 검증/분석하였다. 안테나 패널이 전개되는 동안 발생하는 충격 응답 및 진동 문제를 확인하고, 댐퍼를 이용하여 안정적으로 전개가 됨을 확인하였다.

다물체동역학 시스템의 불확실성 분석 및 설계

  • 유홍희
    • 기계저널
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    • 제54권2호
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    • pp.41-45
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    • 2014
  • 이 글에서는 조인트, 부싱, 댐퍼 그리고 구동기 등으로 연결된 일반적 다물체계의 질량, 강성, 감쇠, 기하학적 제원 등에 존재하는 불확실성의 영향을 동적 해석 및 설계 시 어떻게 체계적으로 고려해야 하는지 대표적인 방법을 중심으로 관련 내용을 소개하고자 한다.

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항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 구조 안전성 평가 (Evaluation of Structural Safety of Linear Actuator for Flap Control of Aircraft)

  • 김동협;김상우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.66-73
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    • 2019
  • 본 연구에서는 항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 기본 설계에 대한 구조 안전성을 평가하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 선형 구동기의 기계적 운동을 이해하였고, 접촉 하중을 산출하여 유한요소해석 기반의 구조 분석에 적용하였다. 구조 분석에서는 선형 구동기의 설계 속도 조건에 대한 열, 정적 거동을 검토하였고, 구조적 안전성을 평가하였다. 또한 모드 해석을 수행하여 동적 거동을 분석하였다. 분석 결과, 모터가 225 rpm으로 작동 시 구동 로드는 약 5 mm/s로 병진 운동하였고, 기어 간 최대 32.83 N의 접촉 하중이 발생하였다. 한편, 최대 열 응력과 정 응력은 철의 항복강도의 약 1.57%, 78%로 발생하였고, 각 부품은 서로의 공진 주파수를 회피하였다. 따라서 제안된 선형 구동기의 기본설계는 구조적으로 안전하며, 공진에 대해 안정적임을 밝혔다.

터빈 블레이드의 구조동역학해석에 근거한 시스템 인자들의 고사이클 피로수명에 대한 영향도분석 (Study on the Effects of System Parameters on the High Cycle Fatigue Life Based on Structural Dynamic Analysis of a Turbine Blade System)

  • 권성훈;송필곤;박종현;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.875-879
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    • 2007
  • The effects of the statistical properties of the Coulomb friction coefficients on the dynamic responses of a galloping quadruped robot are investigated in this paper. In general, the Coulomb friction coefficients are assumed to be deterministic for a controller design to achieve required motion characteristics. However, the friction coefficients between the ground and the robot legs are not constant in reality. Therefore, statistical characteristics of the friction coefficients need to be considered for a multi-body modeling of the robot galloping on the ground. The effects of the statistical properties on the dynamic responses of the quadruped robots are investigated.

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가스회로차단기의 성능 개선을 위한 윤곽 최적설계 (Optimum Latch Contour Design for Improving Gas Circuit Breaker Performance)

  • 최규석;차현경;손정현;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • 가스회로차단기의 거동특성은 스프링 래치 시스템을 가진 고속 작동메커니즘에 좌우된다. 고속회로차단기의 차단시간을 줄이기 위해서 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고속회로차단기의 차단시간을 단축하기 위하여 래치의 윤곽최적설계에 관한 연구가 수행된다. 회로차단기의 거동특성을 분석하기 위해서 상용 다물체 동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS 를 이용하였으며, 시뮬레이션 결과는 시험을 통하여 매칭하였다. VisualDOC 를 도입하여 래치의 최적윤곽을 구하였다. 최적설계 수행결과 가스회로차단기의 차단시간을 약 8.6% 개선하였다.

블록의 리프팅 동적 구조해석을 위한 다물체 동역학 프로그램의 내장형 자동화 라이브러리 개발 (Development of an Automation Library in Multi-Body Dynamics Program for Dynamic Structural Analysis of Block Lifting Process)

  • 정다운;차주환;송창용;이충형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.135-143
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    • 2016
  • In this study, an embedded system composed of equipment setting, block importing, scenario setting and output reporting is developed in multi-body dynamics program, ADAMS, for conducting dynamic structural analysis of block lifting process. First, equipment used for block lifting process is set in the simulation environment and the shapes and functions of two lifting beams, and six block loaders are provided as the equipment. Second, the modal analysis result of the lifting block is imported from the static structural analysis system, NASTRAN. Third, the lifting scenarios, such as hoisting, waiting, trolley moving, and wire connecting, are set in the system. Finally, output results in the forms of plots, texts and tables, are reported after the dynamic structural analysis. The test examples conducted in a shipyard are applied into the developed system in various condition and scenarios. The loads at the lug points, the stress contours, and the hot spot tables of the developed system are compared with the result of the static analysis system.

실시간 다물체 차량 동역학 소프트웨어 개발 Part Ⅰ: 부분시스템 합성방법에 의한 실시간 차량 모델 (Development of Real Time Multibody Vehicle Dynamics Software Part I : Real Time Vehicle Model based on Subsystem Synthesis Method)

  • 김성수;정완희;이창호;정도현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.162-168
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    • 2009
  • The real-time multibody vehicle model based on the subsystem synthesis method has been developed. Suspension, anti roll bar, steering, and tire subsystem models have been developed for vehicle dynamics. The compliance effect from bush element has been considered using a quasi-static method to achieve the real time requirement. To validate the developed vehicle model, a quarter car and a full vehicle simulations have been carried out comparing simulation results with those from the ADAMS vehicle model. Real time capability has been also validated by measuring CPU time of the simulation results.

편직바늘.캠 시스템의 동역학해석 (Dynamic Analysis of the Latch Needle Cam System)

  • 정광영;김영배
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권9호
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    • pp.1764-1771
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    • 2002
  • The latch needle cam system of circular knitting machines is analysed using multibody dynamics. A formulation is made to obtain the vertical stiffness between the needle and the cam. By implementing this formulation into the data of the multibody dynamics program, the motion of the needle is described and the forces and impulses between the needle and the cam are obtained.