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문제 정의
- 본 논문에서는 국책연구과제 "웹기반 범용 동력전달계 성능해석 시스템 개발"에서 개발 중인 동력전달계 성능 시뮬레이션을 위한 해석기 개발 개념을 주로 소개하는데 목적을 두고 있다. 본 논문에서 소개하는 해석기는 범용이며 사용자 중심적이 되도록 하기 위하여 객체지향 모델링 기법을 적용하여 개발된다.
- 전통적인 흐름과는 다르게 객체의 생성과 관리가 포함되어 있다. O-DYN의 전후 처리기는 웹 기반으로 개발되었으며 이에 대하여는 다른 논문에서 상세히 소개할 것이다
- 이러한 캡슐화는 각 객체가 독립적으로 존재하게 되어 객체의 생성, 확장이 시뮬레이션 프로그램의 전체적인 구조에 대한 지식이 없이도 가능하게 된다. 동력전달계를 구성하는 요소들을 클래 화 하기 위하여 본 논문에서는 동력 전달계 요소들을 3 종류로 구분하였다. Fig.
- 주로 소개하는데 목적을 두고 있다. 본 논문에서 소개하는 해석기는 범용이며 사용자 중심적이 되도록 하기 위하여 객체지향 모델링 기법을 적용하여 개발된다. 동력 전달계를 구성하는 요소나 부 시스템을 클래스로 모델링하고 모듈화 한다.
- 또한 동력 전달계의 성능 시뮬레이션에 있어서 요구되는 사용자 중심의 해석기를 개발할 수 있기 때문에 동력 전달계 개발자가 목적에 따라 쉽게 사용자화하여 성능을 해석할 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서 소개한 O-DYN은 향후 다양한 동력 전달계 구성요소들의 클래스 화를 통한 라이브러리를 구축할 계획이다.
- 본 논문에서는 Torque Converter 클래스를 정의하였는데 펌프와 터빈의 속도비에 기초한 토크 컨버터의 성능에 대한 다항식을 이용하여 터빈 출력 토크를 계산한다. 변속기를 나타내는 기어는 1단 기어로 가정하고 변속기 입력축으로부터 차동기어까지의 기어비를 적용한다.
- 요소로 구성된다. 이러한 요소들로 구성된 동력 전달계의 시스템적인 동적 시뮬레이션을 위한 프로그램을 개발하기 위하여 본 연구에서는 객체와 클래스를 도입한다. 클래스는 동종의 객체를 정의하기 위한 템플릿이라고 할 수 있다.
가설 설정
- O-DYN의 해석 결과를 검증하기 위해 각 요소를 O-DYN과 동일한 해석 모델을 이용하는 전용 해석프로그램을 개발하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그러나 전용 해석 프로그램은 일정 적분간격 4차 Runge-Kutta 적분기를 사용하기 때문에 수치 적분의 안정성을 위하여 해석 모델에서의 축(Simple Shaft)은 강체로 가정하였다. O-DYN은 가변 적분간격 적분기 DE를 이용한다.
- 계산한다. 변속기를 나타내는 기어는 1단 기어로 가정하고 변속기 입력축으로부터 차동기어까지의 기어비를 적용한다. 변속기와 차체 관성 사이의 동력 전달 요소는 단지 강성을 갖는 축으로 모델한다.
- 7에서와 같이 정의된다. 본 해석에서는 발진 성능을 해석하기 위하여 드로틀을 개방한 것으로 가정하고 엔진의 회전 속도를 이용하여 엔진 출력 토크를 계산하게 된다. 토크 컨버터는 부드러운 발진, 토크 증대, 유체 커플링 기능을 수행하며 대표적 비선형 요소이다.
- 셋째로는 새로운 요소의 정의를 상속성을 이용하여 쉽게 정의할 수 있다는 것이다. 결과적으로 물리적 시스템의 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 소프트웨어개발 시 객체지향 모델링 기법을 이용하는 것이 합리적이라 사료된다.
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