열전달 4-21.docx



열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill



문제 4-21


가정: 강철 막대의 물성치와 오븐의 대기 온도는 일정하다.


풀이: 강철 막대의 특성길이와 비오트 수(Bi number)는 다음과 같고,


Bi 수가 0.1보다 작으므로 집중계 해석을 할 수 있다. 이 때 시간상수는 다음과 같다.


따라서 오븐의 대기 온도는 다음과 같다.

Posted by 귀여운촌아
:


Suspension Car.skp



서스펜션이 적용된 4륜 구동의 자동차 입니다.

작업 환경은 아래와 같고


작업환경

OS : Windows7 Ultimate K x64

SU : SketchUp 2014 (pro)

SP : SketchyPhysics 3.5.5

etc : Window Settings


시뮬레이션을 하기 위해서는 SketchyPhysics 3.5.5 플러그인이 반드시 필요합니다.

이외에 설치해서 사용하고 있는 플러그인이 더 있지만 시뮬레이션에는 필요없으며

혹시 다른 플러그인 등으로 인해 오류가 난다면 알려주시기 바랍니다.


시뮬레이션 시 W,S,A,D(앞/뒤/좌/우) 키를 이용하여 조종할 수 있고

자동차의 몸체 부분은 모두 형태 shape를 일일이 적용하였고 휠과 휠 일부의 축 또한 형태 shape를 적용하였습니다.

이 외의 나머지 부분은 형태 shape는 제대로 적용되었지만 충돌하지 않도록 옵션을 적용하였습니다.


4륜 구동이므로 4 바퀴 모두 앞/뒤로 회전하며 이 힘으로 자동차가 전/후진 하게 됩니다.

(추가적인 thrust를 이용한 추진력은 없습니다.)

앞 바퀴 두개는 방향 조절을 할 수 있도록 했고 자동차가 좌/우로 회전시 각 바퀴의 회전속도가

다른 부분을 실제로 적용하였습니다.

예를 들어 좌로 커브를 돌 때 좌측의 앞/뒤 바퀴는 우측의 앞/뒤 바퀴보다 천천히 회전해야

좀 더 자연스럽게 움직이므로 이를 적용했습니다.

(정확한 수치로 적용한 것은 아닙니다.)


바퀴의 회전은 바퀴 쪽에 모터 motor 조인트를 적용했지만 실제 자동차처럼 보이기 위해

유니버설 조인트를 적용한 축을 모델링하여 적용했습니다.

하지만 SP 한계(?)로 큰 각도로 꺽이게 되면 올바른 축 회전은 이루어 지지 않습니다...ㅠ

단, 앞 바퀴의 좌/우 각도를 작게 하여 유니버설 조인트가 움직이는 각을 작게하면

위의 오류(?)는 어느정도 감소시킬 수 있습니다.


또한 처음 모델링부터 각 파트를 레이어로 작업해서 레이어를 보이지 않도록 하여 각 부분을

시각적으로 분리해서 시뮬레이션 할 수 있도록 했습니다.


시뮬레이션 구동시 프레임률이 많이 떨어지는데 (저와 같은 경우 18~24FPS를 유지..)

전체 모델 요소도 많고 바퀴 부분의 모델은 다른 곳에서 가져온 것인데 부드럽게 보이기 위해

바퀴 자체에서 요소가 많아서 그런 것 같습니다.

혹시 답답하시다면 바퀴 그룹(또는 레이어)를 숨기기나 모델 자체를 간략화하여 구동하면 될 것 같습니다.


레이어 별 모델은 스케치업에서 보면 쉽게 알 수 있겠지만 간단히 설명 남기겠습니다.

Layer0 - 바닥

Watermark Text - 스케치 피직스에서 적용한 간단한 설명 텍스트

Wheels - 바퀴

Body Frame - 자동체 몸체

Temp Layer - 모델링 시 임시로 사용한 모델 (SP에서는 Ignore로 시뮬레이션시 영향을 미치지 않습니다.)

Axis - 유니버설 조인트를 적용한 축 부분 (바퀴와 같은 그룹의 축도 Axis 레이어로 설정)

Physics joints - 적용된 모든 SP 조인트 Joint (단, SP 조인트도 적용되는 모델과 같은 레이어로 작업하여 레이어 숨김으로 구분할 수 있습니다.)

Suspension - 서스펜션 부분



아래는 간단한 시뮬레이션 영상입니다.



여기에 엔진과 동력을 전달하는 축 부분을 추가할 예정이며

(물론 실제로 엔진에서 동력을 만들고 축으로 전달하는 것은 안되겠지만 움직임만 이라도 구현하도록)

자동차 시점 추가와 시뮬레이션 결과를 Kerky Thea로 렌더링도 해보겠습니다.

업로드된 모델에서 잘못된 부분이나 추가/수정해야 할 점이 있다면 알려주시기 바랍니다.


마지막으로 바퀴의 모델만 일부 가져온 것 외에 모두 고생해서 직접 만든 것으로

다른 곳에 올리거나 하실 때 꼭 출처를 표시해 주시기 바랍니다...ㅠ

Posted by 귀여운촌아
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