interesting modeling tips using vector_force element 2001. 11. 08 ~ 09 서문기술㈜
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2001 Korea ADAMS User Conference. Interesting Modeling Tips using Vector_force element 2001. 11. 08 ~ 09 서문기술㈜. Abstract & Contents. Abstract Cable, gear, timing belt 등으로 구성되어 있는 요소들의 모델링은 기구학적 조건으로 최대한 단순화 하던지 multi-link 및 compliance 요소들의 사용으로 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Interesting Modeling Tips Interesting Modeling Tips using Vector_force elementusing Vector_force element
2001. 11. 08 ~ 09
서문기술㈜
2001 Korea ADAMS User Conference
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Abstract & Contents
Contents Gear force 모델링
Timing belt 시스템 모델링
회전 유연체 디스크 시스템에서 원심력 고려하기 위한 모델링
Abstract Cable, gear, timing belt 등으로 구성되어 있는 요소들의 모델링은 기구학적 조건으로 최대한 단순화 하던지 multi-link 및 compliance 요소들의 사용으로수십 혹은 수백 자유도를 갖는 경우로 극단적으로 복잡화 시키는 모델링을 사용하는것이 일반적이다 . 어떤 방향을 택하든 들이는 노력에 부응하는 결과를 얻으면 다행이지만 그렇지 못한경우는 …
본 presentation 은 ADAMS 힘 요소 모델링 방법중에 하나인 Vector force요소를 이용하여 단순하면서 기능을 최대한 집약시킨 모델링 기법을 제시하는데 목적을 갖는다 .
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Gear geometric 모델링
XXYY
ZZHelix angleHelix angle
Pressure anglePressure angle
Rotate {0,helix_angle, Rotate {0,helix_angle,
90 pressure_angle }90 pressure_angle }
Ref. MarkerRef. Marker
for v_forcefor v_force
Ref. MarkerRef. Marker
for v_forcefor v_force
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Gear force 모델링
IImpact functionmpact function 을 이용하여 치면의 접촉력 계산을 이용하여 치면의 접촉력 계산
DZ = -radius_driver * Az(driver) –radius_driven* Az(driven)+backlash DZ = -radius_driver * Az(driver) –radius_driven* Az(driven)+backlash
VZ = -radius_driver * Wz(driver) –radius_driven* Wz(driven) VZ = -radius_driver * Wz(driver) –radius_driven* Wz(driven)
Trigger = backlash /2.0 Trigger = backlash /2.0
11 개의 개의 Gearset Gearset 모델을 위해 모델을 위해 4 4 개의 개의 Vector_force Vector_force 가 가 필요함필요함 ..11 개의 개의 Gearset Gearset 모델을 위해 모델을 위해 4 4 개의 개의 Vector_force Vector_force 가 가 필요함필요함 ..
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Customized Gear force
Geometric definitionGeometric definition - - 장착부 위치장착부 위치 - - gear/shaft diemnsiongear/shaft diemnsion
Design specDesign spec.. - module- module - - 감속비감속비 - - helix anglehelix angle - pressure angle- pressure angle
MountingMounting - Revolute joint- Revolute joint - Bushing- Bushing
Contact modelContact model - impact function parameters- impact function parameters - backlash- backlash
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Modeling & Simulation Results
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Timing belt 시스템 모델링
Belt_segment_0Belt_segment_0
Belt_segment_2Belt_segment_2
Belt_segment_1Belt_segment_1
)0_(_)(/_{ 0 veloVALratiodampingLVALstiffnessunitfx
)1,0,0:)0_(()}0_( tfoeceVALiftforceVAL
)0_()(/_0_ 0 deflVALLVALstiffnessunittforce
)(),(0_ 0LVALjiDmdefl
)_(*)__( pulleydrivenAzradiuspulleydriven)_(*)__( pulleydriverAzradiuspulleydriver
),(0_ jiVrvelo
)_(*)__( pulleydrivenWzradiuspulleydriven)_(*)__( pulleydriverWzradiuspulleydriver
for Tension only forcefor Tension only force
) _ ( ) _ ( 0length geometric stiffness unit L ) _ _ /(stiffness unit tension pre
Timing belt system( Timing belt system( 주주 // 종동 종동 pulley, idler) pulley, idler) 모델을 위해 모델을 위해 20 20 개의 개의 Vector_force Vector_force 가 필요함가 필요함 ..Timing belt system( Timing belt system( 주주 // 종동 종동 pulley, idler) pulley, idler) 모델을 위해 모델을 위해 20 20 개의 개의 Vector_force Vector_force 가 필요함가 필요함 ..
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Function building for Timing belt
fx
0_tforce
0_defl
0L
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Customized Timing belt 시스템 모델링
Geometric definitionGeometric definition - - 장착부 위치장착부 위치 - - pulley / idler diameterspulley / idler diameters
Design specDesign spec.. - - 단위길이당 단위길이당 belt stiffnessbelt stiffness - damping ratio- damping ratio - - pre-tensionpre-tension
Mounting definitionMounting definition
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Modeling & Simulation Results
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Flexible disc hd = 0.8 mm= 2790 N.s2/m4
R1 =17 mmR2 = 47.5 mmE = 8.0E10 N/m2
Spindle & shaft coupling radial = 6.0E4 N/mm axial = 6.0E6 N/mm conical = 4080.84 Nmm/deg
Disc flexibilitymodeling using ANSYS
Extracting the modalproperties based on
Component Mode Synthesis(Constraind normal modes
& Constrained modes)
Importing to ADAMS model&
Applying the distributed loadequivalent to
the centrifugal inertia force
Importing to ADAMS model&
Applying the distributed loadequivalent to
the centrifugal inertia force
System mode analysis usingADAMS/Linear
회전 유연체 디스크 시스템 모델링 방법
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원심력 or 축력의 영향
Rotating barsRotating bars
),( txy
xL
EIm,
지배방정식 지배방정식
),(12
12
2
2
222
4
4
txpt
ym
x
y
L
x
xLm
x
yEI
Discretization 1 Discretization 1 K GK M F++
Discretization 2 Discretization 2 K M F GF++
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2 2 절직경절직경 , 1 , 1 절원 모드절원 모드((disc & bearing decouple disc & bearing decouple 모드모드 ))
1 1 절직경절직경 , 0 , 0 절원 모드절원 모드((disc & bearing couple disc & bearing couple 모드모드 ))
시스템 모드 해석결과
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Conclusion
ADAMS ADAMS 힘요소중의 하나인 힘요소중의 하나인 Vector forceVector force 를 이용한 효과적인 모델링 기법 를 이용한 효과적인 모델링 기법 및 활용및 활용
압력각 , 백 - 래쉬 , 헬릭스 각등 설계사양 적용이 가능한 gear force
modeling 요소
주 / 종동 풀리 및 idler 로 구성되며 , 벨트 강성 및 예하중 모델이 가능한
timing belt 요소
회전 디스크 및 베어링 시스템의 원심력 영향의 고려
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Q & A