• 제목/요약/키워드: 연성 동역학

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브리징 스케일 기법을 이용한 분자동역학-연속체 연성 시스템의 설계민감도 해석 (Design Sensitivity Analysis of Coupled MD-Continuum Systems Using Bridging Scale Approach)

  • 차송현;하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.137-145
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    • 2014
  • 본 논문에서는 브리징 스케일 분해를 기반으로 멀티스케일 문제에 대한 설계민감도 해석법을 개발하였다. 나노 기술의 급속한 발전으로 인해 나노 수준의 해석의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 최근 분자동역학과 연속체역학의 연성문제에서 많은 해석 방법들이 개발되었다. 본 논문에서는 연성시스템 해석을 위해 브리징 스케일 기법을 사용한다. 전체 영역의 분자동역학 시스템의 해석은 많은 양의 계산 비용이 들기때문에 분자동역학과 연속체 시뮬레이션의 연성시스템을 선호한다. 분자동역학과 연속체 수준 사이의 정보 교환은 분자동역학과 연속체의 경계에서 일어난다. 브리징 스케일 법에서 일반화된 랑지벵 방정식은 축소된 영역의 분자동역학 시스템 해석을 위하여 요구되고, 시간이력 커널을 사용하여 구한 GLE 힘은 분자동역학 시스템에서 경계에 있는 원자들에 작용한다. 그러므로 분자동역학과 연속체 수준의 시뮬레이션을 분리해서 해석할 수 있으며 계산 과정을 가속시킬 수 있다. 연성문제의 시뮬레이션 이후에는 설계의 최적화를 위해 설계민감도 해석의 필요성이 자연스럽게 나타나며 전체 시스템의 성능은 나노 스케일의 효과를 고려해서 최적화된다. 설계구배 기반 최적화에서 설계민감도가 요구되지만 유한차분법으로 구한 민감도는 문제가 대형화될 때 계산비용의 제한때문에 비실용적이나 해석적 설계민감도는 효율적인 강점을 갖는다. 본 연구에서는 연성된 분자동역학-연속체 멀티스케일 문제에서 해석적 설계민감도를 유도하여 정확성과 향후 최적설계로의 활용 가능성을 확인하였다.

구조동역학-열탄성학 연성문제의 유한요소 정식화 및 분류 (The Finite Element Formulation and Its Classification of Dynamic Thermoelastic Problems of Solids)

  • Yun, Seong-Ho
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.37-49
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    • 2000
  • 본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.

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다물체 동역학과 베어링의 윤활 해석을 연계한 다중 물리시스템 해석 기법

  • 이정희;김창완
    • 기계저널
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    • 제49권6호
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    • pp.30-33
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    • 2009
  • 최근 다물체 동역학과 다른 물리계에 대한 연성 해석이 활발히 추진되고 있다. 이 글에서는 다물체 동역학을 이용한 윤활 해석을 위한 EHD(Elasto-Hydrodynamic Lubrication) 해석 사례를 소개함으로써 베어링 동역학을 기반으로 베어링 해석을 이해하고자 한다.

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열차 동역학에서 기구학적 비연성을 이용한 분할 해석 방법 (Partitioning method using kinematic uncoupling in train dynamics)

  • 박정훈;유홍희;황요하;김창호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.47-55
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    • 1999
  • In this paper, an efficient and accurate formulation for the transient analysis of constrained multibody systems is presented. The formulation employs Kane's method along with the null space method. Kane's method reduces the dimension of equations of motion by using partial velocity matrix: it can improve the efficiency of the formulation. Furthermore, the formulation partitions the coefficient matrix of linear and nonlinear equations into several sub-matrices using kinematic uncoupling. This can solve the equations more efficiently. The proposed formulation can be used to perform dynamic analysis of systems which can be partitioned into several sub-systems such as train systems. One numerical example is given to demonstrate the efficiency and accuracy of the formulation, and another numerical example is given to show its application to the train systems.

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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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부유식 풍력발전 시스템 동역학 해석 프로그램 개발 연구 (A Study on a Dynamics Simulation Program Development for Floating Wind Turbines)

  • 임채환;송진섭;정태영;문석준;고진용;이성균;배대성;배동희
    • 풍력에너지저널
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    • 제2권2호
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    • pp.30-37
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    • 2011
  • A floating wind turbine dynamic simulation program, WindHydro, is newly developed taking into account wind inflow and incident wave. WindHydro consists of 5 modules, HDFloat for hydrodynamics, HDProp for hydrodynamic property calculation, HDMoor for mooring dynamics, AeroDyn for aerodynamics, DAFUL for multi-body dynamics with nonlinear elasticity, and interface program that connects each calculation module. A turbulent wind and regular wave load case is simulated for the 5-MW OC3-Hywind with a spar bouy platform and catenary mooring lines. The results are compared with the results of the FAST(developed by NREL). As a result, the overall system responses from WindHydro and FAST agree well although some differences in the generator responses are observed.

유연다물체 동역학을 이용한 자기부상열차 동역학 모델링 연구 (Modeling of the Maglev Vehicle Running over the Elevated Guideway Using Flexible Multibody Dynamics)

  • 이종민;김영중;김국진;김동성;김숙희;한형석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.792-797
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    • 2006
  • In general, the Maglev vehicle is ran over the elevated guideway consisted of steel or concrete structure. Since the running behaviour of the vehicle is affected by the flexibility of the guideway, the consideration of the flexibility of guideway is needed for evaluation of dynamics of both the vehicle and guideway. A new technique based on flexible multibody dynamics is proposed to model the Maglev vehicle, levitation controller, and guideway into a coupled model. To verify the technique, an urban Maglev vehicle is analyzed using the technique and discussions are carried out.

회전 차축 및 유기압 현가장치를 장착한 대용량 세미 트레일러의 주행 동특성 해석 (Analysis for the Driving Dynamic Characteristics of Large Scale Semi-Trailer Equipped with Swivel Axle and Hydropneumatic Suspension Unit)

  • 하태완;박정수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.196-209
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    • 2022
  • Driving dynamic characteristics of semi-trailer loaded with precise equipments are very important to protect them from vibration, impact or other disturbances. In this paper, in order to identify the driving dynamic characteristics of the large scale semi-trailer equipped with swivel axle and hydropneumatic suspension unit, Dynamics Modeling & Simulation(M&S) were performed using general Dynamics Analysis Program(RecurDyn V9R2). The semi-trailer was modeled as two types - one is Multi Rigid Body Dynamics(MRBD) model, and the other Rigid-Flexible Body Dynamics(RFlex) one. The natural vibration mode and frequencies of semi-trailer body, acceleration of dummy-weight, pitch, roll and yaw of dummy-weight, swivel axle and hydropneumatic suspension cylinder support structure, and acting force of hydropneumatic suspensions etc. were obtained from the M&S. Additionally frequency analysis were performed using the data of behavior obtained from above M&S. Generally the quantitative results of RFlex are larger than them of MRBD in view of magnitude of the comparable parametric values.

대형 정밀장비 탑재용 트랙터-트레일러형 차량의 주행 동특성 (Driving Dynamic Characteristics of Tractor-Trailer Type Transporter for Large Scale Precision Equipment)

  • 하태완;오상훈
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.687-696
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    • 2019
  • To identify the driving dynamic characteristics of the Tractor-Trailer Type Transporter for mounting a large scale precision equipment, real vehicle driving tests on the 3 inch-bump-space-road were performed. And using general Dynamics Analysis Program - RecurDyn(V8R5), Dynamics M&S were carried out assuming the similar condition with real tests. Then the acceleration data obtained from real tests and M&S were analyzed and compared with each other in the part of root-mean-square-acceleration($g_{rms}$), peak-acceleration($g_{peak}$) and frequencies. In simple view of the $g_{rms}$ & $g_{peak}$, although the results of MRBD are more similar to ones of the real vehicle driving tests, but the results of RFlex have more information to get various useful dynamic characteristics.