Dynamic Analysis of the Transient Pacejka Tire Model with Single Contact Point

석범상 한양대학교 대학원 2017 국내석사

웜기어 역회전방지에 대한 동역학적 해석

강병주 한양대학교 대학원 2018 국내석사

본 논문에서는 웜기어의 역회전방지(Self-Locking)기능이 웜기어 자체의 리드각과 같이 일부 설계 사양만이 영향을 준다고 생각하고 있었던 과거사례에 대해서 또다른 중요한 설계인자인 샤프트의 지지 위치에 따라서 평균 13배의 특성차이가 나타남을 해석 및 실험을 통하여 검증하였다. 이번 연구를 통해서 수치적 방법으로 한계성이 있을 수밖에 없었던 샤프트 변위 시 기어 물림량 변화에 대해서 해석적인 방법을 사용하여 보다 정확한 분석이 가능하게 되었다. 일반적인 산업현장에서 본 논문에 나타난 문제와 유사한 경우를 접했을 때 추가적인 부품의 추가나 큰 설계 변경 없이 동일한 특정 부품의 지지 위치만을 변경하여 해당 문제를 해결할 수 있었다는 점이 가장 큰 성과이며, 윔기어가 적용되는 다른 많은 시스템에도 아주 폭넓게 적용이 고려될 수 있을 것으로 추정된다.

다물체 동역학을 이용한 해상 풍력 발전 구조 해석 기법 개발

오재원 한양대학교 대학원 2013 국내석사

부유식 해상풍력발전 시스템의 설계 및 제작기술에서 가장 중요하게 요구되는 조건은 극심한 해상 상태 하에서도 시스템의 안전성과 신뢰성을 보장하여야 한다는 것이다. 이를 위해서는 부유식 해상풍력발전 시스템의 동적 응답을 해석하기 위한 모델링 및 시뮬레이션 기법의 확립이 요망되었다. 이는 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 실험이 시공 시간과 시공 비용을 많이 차지하기 때문에 현실적으로 불가능한 수준이기 때문이다. 또한 컴퓨터의 발달과 더불어 CAE라는 해석의 질이 향상되었으며 이는 다른 사례들의 결과로도 충분히 답을 얻을 수가 있다. 본 연구를 통하여 해상 풍력 발전 시스템의 구조 해석 기법을 개발과 더불어 이를 공력-유체력-제어-구조 연성 해석을 하면 시스템의 정확한 거동 파악이 가능하여 시스템 설계 및 해석에 큰 도움을 줄 것이다. 이에 대해 개발 및 검증이 본 연구의 주제이다. Dynamics analysis of a floating wind turbine system is coupled with aero-elastic dynamics, hydro dynamics, multi-body dynamics and control system. The aero-elastic dynamics code has been developed by NREL(National Renewable Energy Laboratory, USA). The hydro dynamics code has been developed by KIMM(Korea Institute of Machinery & Materials), SNU(Seoul National University) and me. Those codes have been merged on the commercial multi-body dynamics software of DAFUL made in VM(Virtual Motion, Inc). A wind turbine system consists of blade, hub, power train, nacelle, tower, platform, mooring. The blade and tower are modeled as multi-body system to apply an aero force and elastic force. Pitch and generator torque are controlled with PID controller. Added mass, damping, restoring, mooring and buoyancy forces are applied on the platform. This analysis method is verified by NREL OC3 model and FAST, developed in NREL. As a result, the two results agree well enough to verify the reliability.

동역학 해석 기반 진동 평가용 모달 바디의 레일리 감쇠에 대한 연구

경정현 한양대학교 대학원 2016 국내석사

타임 도메인에서 해석을 하기 위해서 감쇠 계수의 결정은 진동의 크기를 평가하는 데 있어서 매우 중요하다. 모달 모델에서 고유 진동수에 따라 감쇠 계수가 변하게 된다. 본 논문에서는 감쇠계수를 구하는 방법 중에 두가지 방법을 비교하였다. 첫 번째는 질량과 강성이 고려되는 Rayleigh Damping 계수이고, 두 번째는 강성만 고려되는 Stiffness Proportional Damping이다. 이런 두가지 방법으로 모달 바디의 모드에 따라 계산된 감쇠 계수를 적용한다. 그리하여 특정 노드의 가속도와Color map, GMFGraph을 비교하여 Rayleigh Damping을 검증한다.

고무차륜을 갖는 모노레일의 구조 안전성 평가

박대준 한양대학교 대학원 2013 국내석사

요 지 본 연구에서는 동역학 시뮬레이션 모델을 이용해 모노레일의 안전성을 평가하였다. 차량의 안전성은 매우 중요하기 때문에 하중, 운전 조건 등 몇 가지 기준에 대해 검증하는 과정이 필요하다. 정해석만으로는 움직이는 시스템에 대한 정확한 결과를 도출할 수 없기 때문에 다물체 동역학 해석 방법을 시도하였다. 상용 다물체 동역학 해석 소프트웨어 DAFUL을 사용하여 차량 시스템을 모델링 하였고, 실험을 통해 도출된 특성곡선과 물성치를 입력하였다. 복잡한 구조 또는 접촉으로 인한 해석시간의 문제는 등가모델로 대체하여 해결하였다. 선로의 곡률반경은 물론 풍하중 작용 시 차량 거동의 영향을 분석하였다. 집전장치의 해석모델을 구축함과 동시에 이를 기반으로 설계 변경을 제안하였다. 또한 차량의 일부가 파손되는 상황을 가정한 시뮬레이션 모델을 개발함으로써 추가적인 안전성 평가를 위한 기반을 마련하였다.

롤러 체인 시스템 시뮬레이션 위한 등속구간에서의 암시적 적분 방법 연구

조성철 한양대학교 대학원 2018 국내석사

체인 시스템의 다 물체 동역학 해석에서 암시적 적분 방법을 사용 시 해석 속도가 매우 느리고 그 중 자코비안 계산과 LU분해가 해석 시간의 대부분을 차지하고 있다. 본 논문에서는 체인 시스템의 등속구간에서의 운동 특성을 고려한 암시적 적분 방법을 제안한다. 구조 동역학 상용 프로그램인 DAFUL을 사용하여 체인 시스템을 모델링 하였으며 시스템을 4개의 구역으로 나누어 운동 특성을 조사했다. 운동 특성이 크게 변하는 구간만 부분적으로 자코비안을 업데이트하고 나머지 운동 특성이 작게 변하는 구역은 초기 등속 구간에서 한번만 계산하여 재사용하는 방법을 사용한다. 등속 구간에서 기존 Conventional method와 Proposed method 의 결과를 비교하였고 결과의 정확성은 거의 잃지 않으면서 해석 속도를 크게 향상 시켰다.

기하학적 비선형성을 고려한 비선형 유연체 해석

배동희 한양대학교 대학원 2012 국내석사

모달 해석 방법은 유연체의 모드 형상만을 해석에 사용한다. 이는 질점의 개수만큼 자유도가 늘어나는 노달 해석 방법에 비해 매우 빠른 해석 속도를 가져온다. 하지만 유연체가 대변형을 할 경우에는 해의 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 이는 해석시에 모드 형상만을 사용하는 것에서 기인한다. 모드 형상만으로는 유연체의 기하학적 비선형성을 반영할 수 없기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 유연체의 기하학적 비선형성을 반영하기 위하여 해석시에 유연체의 변위에 따라 강성행렬을 수정하여 이를 개선하는 방법을 제안하고자 한다.

(A) development of NVH analysis method for EPB system under the variable driving condition

유소 한양대학교 대학원 2015 국내석사

This paper is an investigation about a new gear simulation method. The method has been proposed as an accurate one, which could simulate transmission error under variable driving condition. The analysis model is built by DAFUL which is commercial multi-flexible body dynamics analysis software. The modeling is built as real case, not only the components but also variable motion and torque. The results, which are accelerations, are measured as experiment that the measure position is picked as experiment. And short time Fourier transform will be used in this paper to deal with the raw data measured in experiment and simulation.

Optimization of engine crankshaft systems using multibody dynamics analysis 

니예청 한양대학교 대학원 2021 국내석사

In order to reduce the friction loss of the EHD Bearing part of the engine crankshaft system, the system is analyzed and optimized. This study will use DAFUL, a common program for structural dynamics, to establish models, determine design variables, use Design of Experiments (DOE) to establish the experimental environment of the initial model, perform dynamics simulation analysis in DAFUL, and perform regression analysis on the results obtained to determine RSM model, and then optimize the RSM model by MATLAB using the optimal design method-genetic algorithm. After that, the solutions of the best design variables obtained from MATLAB were updated in DAFUL and ANSYS, and the analytical results were seriously analyzed. The result is that the friction loss of the EHD Bearing part is reduced. and the minimum oil film thickness of the EHD Bearing part and the maximum stress of the connecting rod part also meet the constraint requirements. That is, the friction loss of the EHD bearing part of the engine crankshaft system is optimized by genetic algorithm. The performance improvement of the engine crankshaft system is realized. 엔진 크랭크축 시스템의 EHD 베어링 부품의 마찰 손실을 줄이기 위해 시스템을 분석하고 최적화한다. 이 연구는 구조 역학에 대한 프로그램인 DAFUL을 사용하여 모델을 설정하였고, 설계 변수를 결정하였고, 실험계획법(DOE)을 사용하여 초기 모델의 실험 환경을 설정하였고, DAFUL에서 동역학 시뮬레이션 분석을 수행하였고, RSM 모델을 결정하기 위해 얻은 결과에 대한 회귀 분석을 수행하였다. 최적화 설계 방법-유전 알고리즘을 사용하여 MATLAB에 의해 RSM 모델을 최적화하였다. 그 후, MATLAB에서 얻은 최적의 설계 변수의 솔루션을 DAFUL과 ANSYS에 업데이트하고 분석 결과를 진지하게 분석하였다. 결과적으로 EHD 베어링 부분의 마찰 손실이 감소하였다. 또한 EHD 베어링 부품의 최소 유막 두께와 연결봉 부품의 최대 응력의 제약 조건도 만족하였다. 즉, 엔진 크랭크축 시스템의 EHD 베어링 부품의 마찰 손실은 유전 알고리즘에 의해 최적화되였다. 엔진 크랭크축 시스템의 성능 개선이 실현하였다.

선형희소솔버를 이용한 기계시스템 동역학의 파라메트릭 일반좌표 수식화

이철호 한양대학교 2015 국내박사

Efforts are being continued to implement multibody dynamics formulation easily and quickly. The parametric generalized coordinate is included in the constraint equation is proposed, to maintain the generality of the absolute coordinate, to compensate for complexity of the relative coordinate. In the proposed approach, the number of arithmetic operations for the Jacobians compared to the conventional and proposed approach, the dynamic analysis of a multibody slider-crank mechanism model is carried out to demonstrate the validity of the proposed formulation. As a result, due to the parametric generalized coordinate, the proposed approach had the advantage of reduced system calculation times, arithmetic operations and complexities for jacobian of constraint equation. Although the size of the system matrix is increased, due to Sparse Linear Solver, the simulation time of proposed method increased slightly than a conventional Cartesian coordinate approach. The Simplified jacobian facilitates more easy and rapid program development.