자주식 시금치 수확장치에 적용된 유압시스템의 잉여유량 분석

노대경,이동원,이종수,장주섭 유공압건설기계학회 2022 드라이브·컨트롤 Vol.19 No.1

This study dealt with a self-propelled spinach harvester, which is capable of carrying out sequential harvesting work. This study aimed to find the cause of the harvester's occasional performance deterioration, which occurs in the process of simplifying the hydraulic circuit, using a multi-domain analysis model. The study was carried out in the following manner. First, a hydraulic system analysis model, which combines linear motion, rotary motion, hydrodynamic behavior, and an electrical signal, was developed through SimulationX software, specialized in multi-domain analysis. Second, a scenario for single behavior and coupled behavior was set out on an actuator basis. Third, the flow rate of the hydraulic system, which is not required for the movement of the actuator, was quantitatively analyzed. The results showed that a change in oil temperature was the cause of the harvester's occasional performance deterioration. And the higher the oil temperature, the more serious the performance deterioration, especially as the number of actuators operated simultaneously was small.

자동포용 주퇴복좌장치의 해석모델 개발 사례

노대경,강영기,지재도,박진생,장주섭,Noh, Dae-Kyung,Kang, Young-Ky,Ji, Jae-Do,Park, Jin-Saeng,Jang, Joo-Sup 한국시뮬레이션학회 2015 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.24 No.4

자동포용 주퇴복좌장치는 사격충격을 흡수하기 위한 목적으로 개발된 장치이다. 만약 자동포에서 탄자가 발사 될 때 발생하는 매우 높은 수준의 사격충격을 흡수하지 못한다면 반동에 의하여 정밀한 타격은 불가능해진다. 본 연구에서는 이러한 역할을 하는 주퇴복좌장치의 해석모델을 멀티도메인 소프트웨어를 활용하여 개발하고 검증하는 것을 다룬다. 연구의 진행과정은 다음과 같다. 우선 설계의도를 파악하여 해석모델을 개발하고 기본적인 감쇠특성을 확인한다. 그리고 필드테스트에서 얻은 사격충격력을 해석모델에 부여하여 필드테스트와 동일한 환경을 해석도구 상에 구축한다. 최종적으로 주퇴복좌장치의 내부압력과 포신의 변위를 필드테스트 결과와 비교하여 멀티도메인 소프트웨어를 활용한 주퇴복좌장치의 해석모델이 유효성을 갖는지를 검증한다. Recoil system for 40mm automatic gun is a device developed to absorb the shock of explosion. It is impossible to conduct pinpoint strike due to recoil if very high explosive shock, which is generated when an automatic gun fires shells, can't be absorbed. This study covers development and verification of analysis model for recoil system by utilizing a multi-domain software. The research process is as in the following. First, an analysis model is developed to verify damping characteristics through understanding of design intention. Second, environment which is identical to a field test is set up on analysis tool after putting explosive force that is measured through the test into the analysis model. Finally, the analysis model for recoil system using the multi-domain software is verified if it has effectiveness with a comparison between internal pressure of the recoil system along with displacement of gun barrel and the field test result.

항공기용 EHA의 열유동 해석모델 개발 및 활용

노대경,윤영환,김대현,김상석,김상범,박상준,최관호,장주섭,Noh, Dae-Kyung,Yoon, Young-Whan,Kim, Dae-Hyun,Kim, Sang-Seok,Kim, Sang-Beom,Park, Sang-Joon,Choi, Kwan-Ho,Jang, Joo-Sup 한국시뮬레이션학회 2014 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.23 No.2

본 논문은 항공기용 EHA의 열유동 해석모델을 개발하고 활용하는 사례를 보여준다. 연구진행 절차는 다음과 같다. 첫째, 설계 컨셉에 맞는 물리량을 반영하는 유압단품 해석모델을 개발한다. 둘째, 유압단품 모델을 조합하여 EHA 유압모델로 확장한다. 셋째, 열유동이 포함된 해석모델을 개발하여 초기온도와 부하의 변화에 따른 유온의 상승시간을 검토한다. 마지막으로, 여러 케이스의 열유동 해석결과가 조합된, 설계에 활용이 가능한 지배그래프를 작성하여 제안한다. 이 모든 과정은 상용 소프트웨어인 AMEsim을 사용하여 진행한다. This study attempts to show an example of developing and applying thermal hydraulic simulation model for Aircraft-EHA. The overview of research procedure is as in the following. First, The unit hydraulic simulation model, which reflects physical quantity answering engineer's purpose is developed. Second, The unit hydraulic simulation model is combined, and then branched out to EHA hydraulic model. Third, a simulation model including flow thermal is developed, and then oil temperature rise time according to 'initial temperature and load' is examined. Finally, the master graph that can be used for designing EHA combined with thermal hydraulic analysis results in several cases is compiled, and suggested. AMESim, commercial software, is used through whole procedure.

유압 드리프터의 동적성능 최적화 사례

노대경,이대희,장주섭,윤주섭,이동원,Noh, Dae-kyung,Lee, Dae-Hee,Jang, Joo-Sup,Yun, Joo-Seop,Lee, Dong-Won 한국시뮬레이션학회 2019 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.28 No.2

그간 국내 유압 드리프터는 해외 선진사의 제품을 벤치마킹하여 개발되었지만, 이는 한국형 유압드릴 파워팩 특성(대유량, 저압)에 적합하지 않아 우수한 타격성능을 나타내지 못하였으며, 이로 인해 최적설계에 대한 연구 진행도 미진한 상태였다. 이에 본 연구에서는 대유량을 소화할 수 있도록 용량이 재설계된 유압 드리프터에 대해 다목적함수 최적화를 수행하고, 이를 통해 타격출력 향상과 공급압력 및 서지압력을 감소시키는 것을 목표로 한다. 이러한 연구의 진행방법을 요약하면 다음과 같다. 먼저 타격출력과 공급압력 및 서지압력 개선에 대한 목표를 설정하고 이에 대한 다목적함수 최적화를 수행한다. 이후 최적화된 설계치로 제작된 시제품의 시험결과와 해석모델의 해석결과 비교를 통해 최적화된 해석모델의 신뢰성을 확보한다. 본 연구에서는 유압시스템 해석 소프트웨어인 SimulationX와 다목적함수 최적화 프로그램인 EasyDesign이 사용되었으며, 위와 같은 연구를 통하여 한국형 유압드릴에 적합한 고출력 드리프터 개발 목적에 부합하는 결과를 얻을 수 있었다. Domestic hydraulic drifters till now have been developed by benchmarking products from overseas leading companies. However, they do not have excellent impact performance as they are not suitable for characteristics (large flow rate and low pressure) of Korean hydraulic drill power pack, and therefore, research on the optimum design has not made much headway. This study performs multi-objective function optimization for hydraulic drifters whose capacity has been redesigned to deal with the large flow rate, and also with the help of this function, it aims to improve impact power and reduce supply and surge pressure. A summary of the research study is as follows: First, we set goals for improving impact power, supply pressure, and surge pressure, and then perform multi-objective function optimization on them. After that, we secure the reliability of the optimized analytical model by comparing the test results of the prototype built by the optimized design with the analysis results of the analytical model. This study used SimulationX, that is the hydraulic system analysis software, and EasyDesign, which is a multi-objective function optimization program. Through this research, we have achieved the results that satisfy the goal of developing high power drifters suitable for Korean type hydraulic drills.

사판식 구동 모터에 장착된 밸브의 거동 해석

노대경,장주섭 유공압건설기계학회 2012 유공압건설기계학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.6

Recently, hydraulic motor is getting the spotlight. It is resulted from rapid civil engineering public works by a lot of developing countries around the world. In this study, We divided the valves which are affixed in the hydraulic motor into some parts, implemented them through computer simulation, verified validation of each component, and analyzed behavior adding driving condition. Through the analyzed results with general driving condition, we found the reason why behavior became unstable as the motor had stared spinning. Through the analyzed results with tough driving condition, we verified that the valve works well with it"s production purpose.

사판식 구동모터에 장착된 밸브의 설계변수 민감도 해석 사례

노대경,장주섭,Noh, Dae-Kyung,Jang, Joo-Sup 한국시뮬레이션학회 2013 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.22 No.3

This paper is about study how to decrese surge pressure that is occurred in excavator driving motor. We used computer simulation program SimulationX. It is also about the way finding design problem and approaching a solution through interpreting shape design sensitivity analysis. Programmes are below. First of all, finding shape fault by analyzing dynamic behavior of valves installed in hydraulic driving motor which is designed now. And drawing variable which is considered sensitive to improve dynamic efficiency among a lot of shape variables. Then, targeting that variable and examining dynamic efficiency stabilization tendency with controlling it. Finally, suggesting the most effective tuning method through variable combination as there are a lot of sensitive variables. 본 논문은 컴퓨터 해석프로그램인 SimulationX를 이용하여 굴삭기 주행모터의 내부에서 발생하는 서지압력의 저감 방법에 대하여 분석하는 연구이다. 설계민감도 해석을 통하여 설계상의 문제점을 파악하고 해결책에 접근하는 방법을 다룬다. 진행순서는 다음과 같다. 우선 현재 설계 된 주행모터에 장착된 밸브들의 동적거동을 분석하여 설계의 문제점을 찾아낸다. 그 후 많은 설계변수들 중 동적성능향상에 민감하다고 판단되는 변수를 도출하고 설계치수를 조정하여 동적성능 안정화의 경향을 살펴본다. 마지막으로 민감한 변수가 다수 일 경우 변수조합을 통해 효과적인 튜닝방법을 제안한다.

드리프터 유압 해석모델을 활용한 성능격차 유발 인자 접근 사례

노대경,서자호,박진선,박승현,장주섭,Noh, Dae-Kyung,Seo, Jaho,Park, Jin-Sun,Park, James,Jang, Joo-Sup 한국시뮬레이션학회 2014 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.23 No.3

드리프터는 국산화개발에 어려움을 겪고 있는 장비이며, 외국선진사의 제품을 데드카피 하여도 시제품의 성능이 뒤떨어지는 현상이 발생하여 왔다. 본 논문은 천공기의 핵심부품인 드리프터의 해석모델을 활용하여 성능격차를 유발하는 요소를 분석하는 사례를 보여준다. 진행절차는 다음과 같다. 우선, 타격시험을 수행하여 해석모델의 신뢰성을 확보한다. 그리고 해석모델을 활용하여 외국선진사 제품과 시제품의 성능비교그래프를 도출한다. 마지막으로 해석모델의 변수를 분석하여 성능격차를 유발하는 인자에 접근한다. 사용된 소프트웨어는 독일 ITI사에서 개발된 SimulationX이다. Drifter is equipment which is hard to localize. Performance of prototype hasn't performed well compared to product of leading companies even though advanced foreign firm's product were dead copied. This study shows cases of approaching the factor which produces performance gap through drifter hydraulic analysis model which is core component of rock drill. Progression of procedure is following. 1) Securing reliability of the analysis model by comparing impact test result with analysis result. 2) Drawing a graph which indicates performance gap between prototype and drifter of advanced foreign firm by using analysis model. 3) Approaching the factor which produces performance gap with analysing variable of the analysis model. Software used for this analysis is SimulationX.

고출력 유압 드리프터 설계를 위한 해석모델 개발 및 민감도 분석

노대경,이대희,윤주섭,이동원,Noh, Dae-Kyung,Lee, Dae-Hee,Yun, Joo-Seop,Lee, Dong-Won 한국시뮬레이션학회 2018 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.27 No.2

본 연구는 한국형 유압드릴에 적합한 고출력 드리프터 개발을 위해 해석모델 개발 및 설계변수 민감도 분석을 목표로 한다. 이러한 연구는 설계변수 민감도 분석을 통하여 각각의 설계인자들이 타격성능에 미치는 영향을 파악함으로써 타격성능 및 안정성 향상을 위한 최적화 작업에 기틀을 마련하는 연구이다. 본 연구를 진행하는 순서는 다음과 같다. 먼저 드리프터의 동역학 해석모델을 개발하고 해석결과와 실험결과를 비교하여 해석모델의 신뢰성을 확보한다. 그 후 한국형 유압드릴에 적합하도록 드리프터를 재설계하며, 마지막으로 재설계된 드리프터의 설계변수 민감도 분석을 실시하여 타격성능에 미치는 영향을 파악하고 상위민감도를 가진 변수들을 추출한다. 드리프터의 해석모델은 다물리 해석 소프트웨어인 SimulationX를 사용하여 모델링 하였으며, 설계변수 민감도 분석은 EasyDesign을 사용하여 진행하였다. The purpose of the present study is to develop an analysis model to analyze the design parameter sensitivity of a high-power drifter suitable for implementation in Korean hydraulic drills. This study aims to establish a basis for the optimization of the impact performance and stability of a high-power drifter by investigating the effects of each design parameter on the impact performance via design parameter sensitivity analysis. To begin, an analysis model of drifter dynamics is developed, and the reliability of the analysis model is verified by comparing the analysis results to the experimental results. The drifter is then redesigned for compatibility with Korean hydraulic drills. Finally, design parameter sensitivity analysis of the redesigned drifter is conducted to determine the effects of the design parameters on the impact performance, and to extract the high-sensitivity parameters. SimulationX, which is multi-physics analysis software, is used to develop the analysis model, and EasyDesign is employed for design parameter sensitivity analysis.

전기자동차용 지로터 펌프의 가상 설계 환경 구축 사례

노대경,이동원,윤영환,전정배 한국시뮬레이션학회 2023 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.32 No.2

The purpose of this study is to create virtual design environment that can predict performance in various situations by reflecting the static design data of a gerotor pump to a dynamic behavior analysis model. The virtual design environment is created through systematic connection between tooth profile creation program that can present drawing specification and analysis model which can review dynamic performance. The study is carried out in the following manner. First, tooth is designed by using tooth profile creation program developed in the previous study and volume change is derived depending on the rotation angle of rotor. Second, analysis model, which can review the behavior of gerotor pump by chamber, is developed through SimulationX, a software specialized in multi domain analysis. Third, design data from tooth design program is mapped on the analysis model in order to link the two programs. Lastly, behaviors such as the pressure and flow pulsation of gerotor pump are realized in order to review the feasibility of connected virtual design environment. In conclusion, a virtual design environment for the gerotor pump was created, which is expected to reduce the time and cost required for design and verification. 본 연구의 목적은 지로터 펌프의 정적인 설계 데이터를 동적 해석모델에 반영하여 다양한 상황에서 성능을 예측할 수 있는 가상 설계 환경을 구축하는데 있다. 가상 설계 환경은 도면 사양을 도출할 수 있는 치형 프로파일 생성 프로그램과 동역학적인 성능을 검토할 수 있는 해석모델의 유기적인 연결을 통해 구축된다. 이를 위한 연구 방법은 다음과 같다. 우선 선행연구를 통해 개발된 치형 프로파일 생성 프로그램을 이용하여 치형을 설계하고 로터 회전 각도에 따른 용적변화를 도출한다. 그리고 멀티도메인 해석소프트웨어인 SimulationX를 통해 지로터 펌프의 챔버별 거동을 분석할 수 있는 해석모델을 개발한다. 이후 해석모델에 치형 설계 프로그램에서 도출된 설계 데이터를 매핑하여 두 프로그램을 연계한다. 마지막으로 연계된 가상 설계 환경의 타당성을 검토하기 위하여 지로터 펌프의 압력과 유량맥동 등의 거동을 구현한다. 결론적으로 지로터 펌프의 가상 설계 환경을 구축하였으며, 이를 통해 설계와 검증에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

치과용 유니트체어 유압구동 시스템 해석모델 개발

노대경,이동원,김택준,장주섭 사단법인 유공압건설기계학회 2023 드라이브·컨트롤 Vol.20 No.1

From the perspective of dental chair manufacturers, it is important to of localizing hydraulic system in order to secure market competitiveness. This study aims to develop the analysis model of a dental chair which overseas companies secure core technologies. The study follows the steps below. First, the component parts of the solenoid valve unit of a foreign leading company are analyzed and implemented in virtual environment. Second, dynamic behavior scenario is established based on solenoid valve signal chart provided by a foreign leading company. The analysis model is verified and its performance is analyzed using dynamic behavior according to each scenario. Third, a simulation is carried out to determine whether the cylinder velocity of designed hydraulic system surpasses 1cm/s as required by the design.