728x90 분류 전체보기9 기어 맞물림 주파수 (Gear Mesh Frequency) 계산 기어 맞물림 주파수(GMF)의 정의 기어 맞물림 주파수(GMF)의 개념을 이해하는 것은 기어 성능을 평가하고 잠재적인 문제를 진단하는 데 중요합니다. 기어 맞물림 주파수는 기어쌍이 회전 운동하면서 접촉하는 정도를 의미하고 1초당 기어쌍이 접촉하는 정도를 표현하므로 주파수 단위인 Hz를 사용합니다. 기어쌍이 회전하면서 접촉하는 정도는 기어의 잇수(Z)와 회전하는 속도(RPM)과 연관이 있습니다. 당연히 잇수가 많고 속도가 빠르면 GMF 주파수가 높게 나타납니다. 기어 맞물림 주파수(GMF)의 계산 기어쌍의 맞물림 주파수의 계산은 아래와 같이 계산됩니다. $$GMF = Number\ of\ gear\ teeth\times \frac{RPM}{60} $$ 예를 들어 아래 그림의 감속기 모델에서 입력축이 600.. 2023. 5. 11. 질량 관성모멘트 정의와 동역학해석에서의 사용 이전에 관성모멘트에 대해서 다루어 보았습니다. 관성모멘트는 보통 아래와 같이 구분을 합니다. 면적 관성모멘트 단면 2차 모멘트(단면 관성모멘트): 굽힘에 저항을 나타내는 물리량 (단면) 극 관성모멘트: 비틀림에 저항을 나타내는 물리량 질량 관성모멘트: 회전에 저항을 나타내는 물리량 면적 관성모멘트(단면 2차 모멘트, 극관성모멘트)는 이전의 "면적 관성모멘트란?" 내용을 참고하시기 바랍니다. 이번엔 질량 관성 모멘트를 알아보겠습니다. 질량 관성모멘트 (Mass Moment of Inertia) 질량 관성모멘트는 물체가 어떤 회전 축에 대한 "회전운동에 대해 저항을 나타내는 물리량"입니다. 어떤 주어진 축을 중심으로 회전하는 점 질량 (Point Mass)에 대한 관성모멘트는 아래와 같습니다. $$I=mr^.. 2023. 1. 16. 면적 관성모멘트(단면 2차모멘트와 극관성 모멘트) 정의와 구조해석에서의 사용 모멘트(Moment) 대부분 모멘트는 힘과 거리의 곱으로 이해를 하고 있습니다. 물론 힘과 거리의 곱도 맞습니다. 하지만 조금 더 정확한 의미는 아래와 같습니다. 어떤 축으로부터 어떤 물리량이 있는 위치까지 수직으로 곱한 양 힘이라는 물리량과 거리의 곱도 모멘트의 종류이지만 모멘트의 정확한 정의는 아닙니다. 즉, 위의 정의와 같이 모멘트는 어떤 물리량에 힘을 정의할 수도 있고 단면이 될 수도 있으며 질량이 될 수도 있습니다. 관성모멘트는 어떤 물리량(면적, 질량 등...)이 회전을 할 때 그 상태를 유지하려고 하는 물리량입니다. 관성모멘트는 흔히 아래와 같이 구분합니다. 면적 관성모멘트 단면 2차 모멘트(단면 관성모멘트): 굽힘에 저항을 나타내는 물리량 (단면) 극 관성모멘트: 비틀림에 저항을 나타내는 .. 2022. 12. 17. 정해석과 동해석 정해석(Static analysis)과 동해석(Dynamic analysis) CAE 분야에서 가장 널리 활용되는 해석기술인 구조해석에서 선형정적 해석은 아래의 식과 같이 운동방정식을 기반으로 문제를 정의합니다. 이때 관성력과 감쇠력은 고려하지 않고 다음과 같이 적용됩니다. 수치해석에서는 시스템을 유한요소 모델을 이용하여 강성행렬[K]로 구성하고 주어진 외력{P}을 이용하여 시스템의 변위{u}를 구합니다. 하지만 외력을 알 수 없다면 변위로 계산할 수 없습니다. 그래서 반드시 외력(하중조건)을 알아야 합니다. 이 외력은 시스템을 설계하기 위해 사용자의 경험 또는 실험을 통해서 확인합니다. 하지만 경험으로는 한계가 있으며 매번 실험을 하는 것은 대형 제품을 설계하는 설계자라면 많은 비용이 소요됩니다. 그래.. 2022. 11. 1. RecurDyn Contact 알고리즘 이해와 절적한 접촉강성 선정법 접촉(Contact) 알고리즘 대부분의 해석 소프트웨어에서 사용하는 접촉 알고리즘은 Penalty method입니다. Penalty method는 아래 그림과 같이 두 바디가 서로 접촉할 때에 침투(Penetration)가 발생하게 되고 이를 이용하여 접촉력을 계산합니다. 위 그림에서 두 바디 사이에는 보이지 않는 스프링으로 연결되어 있고 두 바디가 서로 접촉하지 않을 때는 어떠한 영향도 미치지 않지만 서로 접촉하여 침투될 때 스프링이 그 침투량만큼 압축되었다고 가정하고 접촉력을 계산합니다. 이때, 스프링 강성 값에 따라 침투량도 달라지게 되고 접촉력은 아래와 같이 용수철 스프링 식 F=Kδ와 같습니다. 접촉력F [N] = 스프링강성K [N/mm] x 침투량δ [mm] 즉, 두 바디 사이의 스프링 강성이.. 2022. 10. 19. RecurDyn R2R2D를 이용한 벨트시스템의 장력 구하기 (2) RecurDyn/R2R2D를 이용하여 아래 그림과 같이 벨트 시스템을 모델링하고 벨트에 발생하는 장력을 이론해와 해석결과를 비교하여 확인하였습니다. 참고로, R2R2D는 벨트의 단면이 사각형인 경우에 한하여 모델링이 가능합니다. 벨트 시스템의 장력계산 (마찰을 고려한 경우) 벨트시스템 정보 이론해 해석결과 마찰을 고려하여 풀리가 회전합니다. 장력센서는 벨터의 어셈블리가 강체 Segment일 때 Force로 출력되고 Element일 때 Stress로 출력됩니다. R2R2D를 이용한 벨트 어셈블리는 Element 이므로 출력된 Stress결과에 면적을 곱하여 장력을 계산합니다. 예제모델의 벨트 면적은 1 제곱미터이므로 Stress값과 동일하게 나타납니다. 2022. 9. 19. RecurDyn R2R2D를 이용한 벨트시스템의 장력 구하기 (1) RecurDyn/R2R2D를 이용하여 아래 그림과 같이 단순한 벨트 시스템을 모델링하고 벨트에 발생하는 장력을 이론해와 해석결과를 비교하여 확인하였습니다. 참고로, R2R2D는 벨트의 단면이 사각형인 경우에 한하여 모델링이 가능합니다. 먼저 벨트와 풀리 사이의 마찰을 고려하지 않아 풀리가 회전하지 않는 경우입니다. 1. 단순 벨트 시스템의 장력계산 (마찰을 고려하지 않은 경우) Belt System 정보 이론해 해석결과 마찰을 고려하지 않아 풀리가 회전하지 않습니다. 장력센서는 벨터의 어셈블리가 강체 Segment일 때 Force로 출력되고 Element일 때 Stress로 출력됩니다. R2R2D를 이용한 벨트 어셈블리는 Element 이므로 출력된 Stress결과에 면적을 곱하여 장력을 계산합니다. 해.. 2022. 9. 15. 드럼세탁기의 세탁물(Shell element)과 유체(Particle)의 통합해석 드럼세탁기 세탁물(Shell element)의 동적 거동 해석 입자기반 유체역학 해석 Particleworks 와 동역학해석 RecurDyn의 Co-Simulation을 수행하였습니다. 세탁물를 유연체(Shell 요소)로 적용하여 세탁물의 마찰력을 확인 하였습니다. Simulation information Shell 요소 자유도: 약 27,000 Particlwroks 입자수: 약 16,000 Simulation Time: 8 sec. Solving Time: 90 min. Drum RPM: 30RPM 2022. 9. 7. RecurDyn Shell Belt 해석 Overview RecurDyn/Belt 툴킷은 강체 Segment 벨트 외에 벨트의 변형을 고려할 수 있는 Beam과 Shell belt를 지원합니다. Shell belt는 Shell4 요소로 구성되고 FFlex의 Shell4 요소와 동일합니다. Shell4 요소의 모든 Node는 6개의 자유도를 가지고 있습니다. Roller와 Shell belt의 접촉조건이 자동 정의 됩니다. Roller에 어셈블리를 하면 벨트의 Prestress가 자동 적용됩니다. 다양한 센서를 이용하여 벨트 어셈블리의 속도, 장력, 변위, 슬립 등을 확인할 수 있습니다. Shell belt의 좌표계 Shell belt의 어셈블리 Shell belt의 어셈블리 순서는 시계반대방향으로 정의합니다. Roller를 먼저 선택하면 반드시.. 2022. 9. 1. 이전 1 다음 728x90
