유연다물체 동역학을 이용한 THD 천공기의 구조해석

Q: 이 논문에서 정의한 유연다물체 동역학이란 무엇인가?

유연다물체 동역학은 천공기와 같이 다관절로 이루어진 중장대형 장비의 구조적 측면을 분석하는 데 사용되는 해석 기법이다. 이 방법은 장비의 주요 부재에 가해지는 동적 하중으로 인해 발생하는 응력의 동적 거동을 분석하여, 다양한 작업 동작 중 부재의 응력 및 변형량을 파악하고 내구도를 평가하는 데 활용된다.

Q: THD 천공기의 작업 동작 순서가 부재의 최대 응력에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, THD 천공기의 동일한 작업 자세를 구현하더라도 유압 실린더 작동 순서에 따라 응력 집중이 발생하는 위치와 최대 응력의 크기가 달라진다. 예를 들어, 수직 천공 시 붐 익스텐션 후 피드 틸팅 순서가, 수평 천공 시 붐 리프팅 후 붐 익스텐션 순서가 최대 응력을 줄이는 데 효과적이다.

류석원; 김보형; 김재원; 안수철; 조재상; 정진태

doi:10.5050/KSNVE.2017.27.4.502

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저자정보: 류석원 (Hanyang University) 김보형 (Hanyang University) 김재원 (Hanyang University) 안수철 (Soosan Heavy Industries) 조재상 (Soosan Heavy Industries) 정진태 (Hanyang University)

저널정보: 한국소음진동공학회 한국소음진동공학회논문집 한국소음진동공학회논문집 제27권 제4호(통권 제236호)

발행연도: 2017.8

수록면: 502 - 509 (8page)

DOI: 10.5050/KSNVE.2017.27.4.502

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In this study, the structural analysis of a top-hammer drilling (THD) machine is performed by using the flexible multibody dynamics. To facilitate the analysis, some components of the THD machine are modelled as flexible bodies and the other components are modelled as rigid bodies. Components that are modelled as flexible bodies must be carefully selected by the entire components. This is because selection affects analytical goal as well as computational efficiency. The flexible components are selected based on the finite element analysis for the whole THD machine when the machine is in a static state. After establishing a model of flexible multibody dynamics, the time histories of stress are computed at stress concentration areas for various task motions. This study also suggest the sequence of task to minimize maximum stress at the machine components.

#Top-hammer Drilling Machine(탑 해머 천공기) #Flexible Multibody Dynamics(유연다물체 동역학) #Structural Analysis(구조해석)

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