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실험기반 차량모델을 이용한 실시간 차량동역학 해석
Real-Time Dynamic Analysis of Vehicle with Experimental Vehicle Model 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.36 no.9, 2012년, pp.1003 - 1008  

유완석 (부산대학교 기계공학부) ,  나상도 (부산대학교 기계공학부) ,  김광석 (인하공업전문대학 자동차과)

초록
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실시간 차량동역학 해석을 위해서는 효율적인 차량 모델이 필요하게 된다. 효율성을 높이기 위해 집중질량모델로 가정하면 현가장치의 특성을 고려하기 어렵게 되며, 현가장치의 특성을 모두 고려한 다물체동역학 모델에서는 효율성이 떨어진다. 그러므로 본 논문에서는 다물체동역학 모델링을 사용하되 해석의 효율성을 저하시키는 현가장치의 각종 요소들의 효과는 기구정역학 실험으로 추출된 특성그래프로 대체함으로써 효율성도 기하고자 시도하였다. $6{\times}6$ 차량을 차체와 휠로 구성된 차량으로 모델을 정의하였고, 다물체동역학 모델인 ADAMS 결과와 비교하여 실험적 모델의 유용성을 검증하였다. 그리고 검증된 실험적 차량모델을 RT-LAB을 활용한 실시간 시뮬레이션 환경에 삽입하여, 실시간성 시뮬레이션의 가능성을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The paper presents an Experimental Vehicle Model (EVM), that utilizes the kinematic characteristics of suspensions from SPMD test data. The relative displacement and orientation of a wheel with respect to the body are represented as a function of the vertical displacement of the wheel. The equations...

주제어

#실험적 차량모델   #실시간   #동역학 해석  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 집중질량모델과 다물체동역학 모델의 이점을 동시에 살릴 수 있는 실험적 차량모델을 제안하고, 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였을 경우, 해의 정확성과 실시간 가능성을 비교해 보고자 한다. 실험적 차량모델(EVM, experimental vehicle model) 이란 현가장치 등 차량의 특성 자료를 여러 가지 실험에서 구한 뒤 이를 사용하여 차량동역학 모델을 구성하는 것을 말한다.
  • 본 논문에서는 현가장치의 실험결과를 차량동역학 해석에 적용할 수 있는 실험적 차량모델을 만들고, 다물체동역학 모델과 비교하여 신뢰성을 확인하였다. 또한, 개발된 실험적 차량모델이 실시간 해석에 적용될 수 있는지를 RT-LAB 환경에서 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다물체동역학 차량모델이란 무엇인가? 다물체동역학 차량모델(multibody vehicle model)이란 차량을 구성하는 여러 부품들(parts)이 여러 종류의 조인트들(joints)로 연결된 모양을 실제 차량의 경우와 같도록 모델링하는 방법이다. 따라서, 상당히 정확한 차량모델을 만들 수 있다는 이점이 있는 반면, 컴퓨터 시뮬레이션 시간이 길어지고, 완성차 업계에서 자료를 제공하지 않을 경우 차량 모델을 만들기가 쉽지 않게 된다.
집중질량모델의 단점은 무엇인가? 실시간 차량동역학 시뮬레이션을 위해서는 간단한 차량모델의 확보가 필수적이다. 많은 경우 차량을 여러 개의 질점(particle)과 강체(particle)로 이루어진 집중질량모델(lumped parameter model)을 사용하고 있으나, 이런 단순화된 모델로는 차량의 현가장치에서 나오는 특성을 제대로 반영하지 못하는 단점이 있다. 차량 현가장치에서 나오는 특성을 모두 반영하기 위해 다물체동역학 모델(multibody model)을 사용하면 시뮬레이션의 정확성은 높아지나, 해석 시간이 길어져 실시간성을 확보하기 위해 보다 고성능의 컴퓨터가 필요하게 된다.
집중질량모델은 무엇으로 이루어져있는가? 실시간 차량동역학 시뮬레이션을 위해서는 간단한 차량모델의 확보가 필수적이다. 많은 경우 차량을 여러 개의 질점(particle)과 강체(particle)로 이루어진 집중질량모델(lumped parameter model)을 사용하고 있으나, 이런 단순화된 모델로는 차량의 현가장치에서 나오는 특성을 제대로 반영하지 못하는 단점이 있다. 차량 현가장치에서 나오는 특성을 모두 반영하기 위해 다물체동역학 모델(multibody model)을 사용하면 시뮬레이션의 정확성은 높아지나, 해석 시간이 길어져 실시간성을 확보하기 위해 보다 고성능의 컴퓨터가 필요하게 된다.
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참고문헌 (8)

  1. Jung, H.K., 2004, "Vehicle Dynamics Analysis and Chassis Design Using the Functional Suspension Model," Ph.D thesis, Kookmin University. 

  2. Jung, H.K. and Kim, S.S., 2004, "Development of an Efficient Vehicle Dynamics Model Using Massless Link of a Suspension," Vol.13 No.1, KSAE, pp 99-108. 

  3. Sohn, J.H., Lee, S.K., Ok, J.K. and Yoo, W.S., 2007, "Comparison of Semi-Physical and Black-Box Model for Vehicle Dynamics Simulation," Vol. 21 No.3, Journal of Mechanical Science and Technology, pp.264-271 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Choi, D.H. and Yoo, W.S., 2000, "Efficiency of a Symbolic Computation Method for the Real Time Simulation," Vol.21 No.7, Trans. Of the KSME A, pp.1878-1881 

  5. Han, D.H., Sohn, J.H., Kim, K.S. and Yoo, W.S., 2000, "Development and Comparative Study on Tire Models in the AutoDyn7 Program," Vol. 14 No.7, KSME Int. Journal, pp.730-736 

  6. Cho, D.H., Lee, J.H., Yi, K.C. and Yoo, W.S., 2009, "A Study on the Real-Time Analysis of a 6*6 Autonomous Vehicle," Vol. 33 No.12, Trans. Of the KSME A, pp.1433-1441 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. Na, S.D., Kim, B.M. and Yoo, W.S., 2011, "4*4 Vehicle Simulation Using the Functional Suspension Model," Spring Conference Proceedings of the KSME, pp.71-72. 

  8. Kim, B.M., Na, S.D., Kim, K.S. and Yoo, W.S., 2012, "Verification of a Vehicle Dynamic Model for Real- Time HILS," Conference Proceedings of the KSME, pp.45-46. 

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