KR102394904B1 - Apparatus for the play-free simulating of fixing structure and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 고정수단이 고정홀에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보에 따른 특정 대상 부재의 변위값을 계산하여 자유도를 예측할 수 있으며, 자유도에 영향을 크게 주는(기여도가 높은) 부재를 계산할 수 있어 설계 및 제조 효율성을 보다 높일 수 있는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure, and it is possible to predict the degree of freedom by calculating the displacement value of a specific target member according to a plurality of position information where the fixing means can be located in the fixing hole, and the degree of freedom is affected The present invention relates to an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure capable of calculating a member that contributes significantly (high contribution), thereby further increasing design and manufacturing efficiency.

Description

구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법{APPARATUS FOR THE PLAY-FREE SIMULATING OF FIXING STRUCTURE AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for simulating degrees of freedom of structures

본 발명은 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 고정수단이 고정홀에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보에 따른 특정 대상 부재의 변위값을 계산하여 자유도를 예측할 수 있으며, 자유도에 영향을 크게 주는(기여도가 높은) 부재를 계산할 수 있어 설계 및 제조 효율성을 보다 높일 수 있는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure, and it is possible to predict the degree of freedom by calculating the displacement value of a specific target member according to a plurality of position information where the fixing means can be located in the fixing hole, and the degree of freedom is affected The present invention relates to an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure capable of calculating a member that contributes significantly (high contribution), thereby further increasing design and manufacturing efficiency.

비행체나 자동차 산업은 다양한 부품들의 조립에 의해 제조되는데, 고정수단이 고정홀을 관통하여 복수의 부재들이 조립된다. 이 때, 고정수단이 삽입 및 고정되기 위해서는 고정홀의 직경이 고정수단의 직경보다 크게 형성되어 운행 과정 중에 움직일 수 있는 유격이 존재하며, 특정 부재가 움직이는 자유도(Free play)를 생성할 수 있다.An aircraft or automobile industry is manufactured by assembling various parts, and a plurality of members are assembled by a fixing means passing through a fixing hole. At this time, in order for the fixing means to be inserted and fixed, the diameter of the fixing hole is formed to be larger than the diameter of the fixing means, so that there is a play that can move during the operation process, and a degree of freedom (free play) in which a specific member moves can be created.

특히, 고정익의 조종면이나, 자동차의 조향장치의 일부 구조물은 특정한 고정상태를 정확히 유지하는 것이 제어 및 하중 동특성에 큰 영향을 주는 요소로, 전체 안전성에도 큰 영향을 미친다. In particular, maintaining a specific fixed state precisely for the control surface of a fixed wing or some structures of the steering system of a vehicle greatly affects control and load dynamic characteristics, which greatly affects overall safety.

종래에는 모든 부재들을 고정한 후, 작동 실험 과정에서 자유도를 측정하였으며, 그만큼 시간이 오래 소요될 수 밖에 없으며, 복수의 부재들이 고정되는 형태의 경우 어떠한 부재가 자유도에 악영향을 끼치는지 확인하기가 어려운 문제점이 있다. 즉, 안전성에 큰 영향을 미치는 요소임에도 불구하고, 자유도에 약영향을 끼치는 우선순위를 확인하는 것이 어려우며, 반복 측정에 의해서 자유도를 측정함에 따라 전체 제조 시간이 크게 소모되며, 계발 비용이 많이 소요된다. Conventionally, after fixing all the members, the degree of freedom was measured in the course of the operation test, and it takes a long time. there is. That is, even though it is a factor that has a great influence on safety, it is difficult to confirm the priority that has a weak effect on the degree of freedom. .

이에 따라, 제조 시간을 단축하여 비용을 절감하면서도, 구조물의 자유도를 보다 정확하게 예측할 수 있는 방안이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a method capable of more accurately predicting the degree of freedom of a structure while reducing the cost by shortening the manufacturing time.

대한민국공개특허 : 10-2016-0122731 (공개일자 : 2016.10.24)Republic of Korea Patent Publication: 10-2016-0122731 (Published date: 2016.10.24)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고정수단이 고정홀에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보에 따른 특정 대상 부재의 변위값을 계산하여 자유도를 예측할 수 있어 설계 및 제조 효율성을 보다 높일 수 있는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to predict the degree of freedom by calculating the displacement value of a specific target member according to a plurality of position information at which the fixing means can be located in the fixing hole. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure that can further increase design and manufacturing efficiency.

특히, 본 발명의 목적은 다양한 고정수단, 고정수단이 복수개 형성된 경우에도 각 조합의 난수를 생성하여 보다 정확하게 자유도를 예측할 수 있고, 복수의 부재들에 의해 구조물을 형성하는 경우에 자유도에 영향을 크게 주는(기여도가 높은) 부재를 계산할 수 있어 자유도 개선을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to predict the degree of freedom more accurately by generating a random number of each combination even when a plurality of various fixing means and fixing means are formed, and greatly influence the degree of freedom when a structure is formed by a plurality of members An object of the present invention is to provide an apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure capable of calculating the principal (high contribution) member and thus improving the degree of freedom more effectively.

본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 복수개의 부재가 일정영역이 중공된 고정홀(10)에 고정수단(20)이 체결되어 이루어진 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)에 있어서, 상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는, 상기 복수개의 부재, 고정홀(10), 및 고정수단(20)의 정보를 입력받는 입력수단(100); 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 난수생성수단(210); 및 상기 난수생성수단(210)에 의해 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측하는 자유도예측수단(220)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention, the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure in which a fixing means 20 is fastened to a fixing hole 10 in which a predetermined region of a plurality of members is hollow, The apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of the structure includes an input unit 100 for receiving information on the plurality of members, the fixing hole 10 , and the fixing unit 20 ; a random number generating means 210 for generating a plurality of location information at which the fixing means 20 can be located in the fixing hole 10; and a degree of freedom predicting means 220 for calculating a displacement value of a specific target member for each random number generated by the random number generating means 210 and predicting the degree of freedom of the specific target member by analyzing a plurality of calculated displacement values. It is characterized in that it includes.

또한, 상기 변위값은 상기 특정 대상 부재가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 고정수단(20)이 고정홀(10)에 체결되는 방향에 수직한 특정 방향으로의 움직임에 따른 이동 길이 범위인 것을 특징으로 한다.In addition, the displacement value is a movement length range according to movement in a specific direction perpendicular to the direction in which the fixing means 20 is fastened to the fixing hole 10 based on the reference position at which the specific target member is fixed. do it with

또, 상기 변위값은 상기 특정 대상 부재가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 특정 대상 부재가 기울어지는 각도 범위인 것을 특징으로 한다.In addition, the displacement value is characterized in that the range of the angle in which the specific target member is inclined with respect to a reference position at which the specific target member is fixed.

이 때, 상기 고정수단(20)은 상기 고정홀(10)에 삽입되는 볼트(21)일 수 있고, 상기 고정홀(10)에 억지끼움되는 탭(22)일 수 있다.In this case, the fixing means 20 may be a bolt 21 inserted into the fixing hole 10 , or may be a tab 22 that is press-fitted into the fixing hole 10 .

또, 상기 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 서로 다른 위치에 각각 형성된 2개 이상의 고정홀(10)에 각각 고정수단(20)이 구비된 경우, 상기 난수생성수단(210)은 복수의 고정수단(20)의 위치 조합들을 개별 난수로 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the degree of freedom simulation apparatus 1000 is provided with the fixing means 20 in the two or more fixing holes 10 respectively formed at different positions, the random number generating means 210 includes a plurality of fixing means ( It is characterized in that the position combinations of 20) are set to individual random numbers.

아울러, 상기 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물의 경우, 상기 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)에 의해 각 부재들의 고정 부위 간 자유도를 예측하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case of a structure in which three or more members are connected, the degree of freedom simulation apparatus 1000 predicts the degree of freedom between the fixed portions of each member by the random number generating means 210 and the degree of freedom predicting means 220 do it with

또한, 상기 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 각 부재들의 기여도를 계산하는 계산수단(230)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the degree of freedom simulation apparatus 1000 is characterized in that it includes a calculation means 230 for calculating the contribution of each member.

또, 상기 입력수단(100)은 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는 것을 특징으로 한다.In addition, the input means 100 inputs at least one of a plurality of member shapes, numerical values, and weights, the shape of the fixing hole 10 , a formation position, a numerical value, a fixing shape of the fixing means 20 , and numerical information. characterized by receiving.

아울러, 상기 구조물은 고정익의 조종면, 자동차의 조향장치 중 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the structure is characterized in that one of the steering surface of the fixed wing, the steering device of the vehicle.

또한, 상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3DCS를 활용한 것을 특징으로 한다.In addition, the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of the structure is characterized in that 3DCS is used.

한편, 복수개의 부재가 일정영역이 중공된 고정홀(10)에 고정수단(20)이 체결되어 이루어진 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법은, S10) 입력수단(100)에 의해, 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는 단계; S21) 난수생성수단(210)에 의해, 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 S22) 자유도예측수단(220)에 의해, 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the method for simulating the degree of freedom of a structure in which the fixing means 20 is fastened to the fixing hole 10 in which a predetermined region of a plurality of members is hollow, the method for simulating the degree of freedom of the structure includes: S10) the input means 100 ), receiving at least one of a plurality of member shapes, values, and weights, a shape of the fixing hole 10, a formation position, a numerical value, a fixing shape of the fixing means 20, and numerical information; S21) generating, by the random number generating means (210), a plurality of pieces of position information at which the fixing means (20) can be located in the fixing hole (10); and S22) calculating the displacement value of the specific target member for each random number generated by the degree of freedom predicting means 220, and predicting the degree of freedom of the specific target member by analyzing a plurality of calculated displacement values. characterized in that

또한, 상기 자유도 시뮬레이션 방법은 장치는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물의 경우, 상기 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)에 의해 각 부재들의 고정 부위 간 자유도를 예측하고, S30) 계산수단(230)에 의해 각 부재들의 기여도를 확인하는 단계가 상기 자유도예측단계 이후에 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the degree of freedom simulation method predicts the degree of freedom between the fixed parts of each member by the random number generating means 210 and the degree of freedom predicting means 220 in the case of a structure in which three or more members are connected, S30) It is characterized in that the step of confirming the contribution of each member by the calculation means 230 is performed after the degree of freedom prediction step.

이에 따라, 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법은 고정수단이 고정홀에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보에 따른 특정 대상 부재의 변위값을 계산하여 자유도를 예측할 수 있어 설계 및 제조 효율성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention can predict the degree of freedom by calculating the displacement value of a specific target member according to a plurality of position information at which the fixing means can be located in the fixing hole, so that the design and manufacturing efficiency It has the advantage of increasing the

특히, 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치 및 방법은 다양한 고정수단, 고정수단이 복수개 형성된 경우에도 각 조합의 난수를 생성하여 보다 정확하게 자유도를 예측할 수 있고, 복수의 부재들에 의해 구조물을 형성하는 경우에 자유도에 영향을 크게 주는(기여도가 높은) 부재를 계산할 수 있어 자유도 개선을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In particular, the apparatus and method for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention can more accurately predict the degree of freedom by generating a random number of each combination even when various fixing means and a plurality of fixing means are formed, and the structure is formed by the plurality of members In this case, it is possible to calculate the member that has a large influence on the degree of freedom (with a high contribution), so that the improvement of the degree of freedom can be performed more effectively.

도 1은 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치를 나타낸 개략도.
도 2 내지 도 4는 2개의 부재 조립상태를 나타낸 사시도, 분해사시도 및 AA' 방향 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치의 난수생성수단의 난수 예를 나타낸 도면.
도 6은 2개의 고정수단에 의해 고정된 상태를 나타낸 개략도.
도 7은 상기 도 6에 나타낸 구조물의 좌우방향 이동을 설명한 도면.
도 8은 상기 도 7에 나타낸 구조물의 좌우방향 이동에 따른 자유도 예측 결과를 나타낸 도면.
도 9는 상기 도 6에 나타낸 구조물의 기울어지는 이동을 설명한 도면.
도 10은 상기 도 9에 나타낸 구조물의 기울어지는 이동에 따른 자유도 예측 결과를 나타낸 도면.
도 11은 복수의 부재 조립상태를 나타낸 도면.
도 12는 상기 도 11에 나타낸 구조물의 각 부재들 기여도 계산 결과를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법을 나타낸 단계도.1 is a schematic diagram showing an apparatus for simulating degrees of freedom of a structure according to the present invention.
2 to 4 are a perspective view, an exploded perspective view, and a cross-sectional view in the AA' direction showing an assembled state of two members.
5 is a view showing an example of a random number of a random number generating means of the apparatus for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention.
6 is a schematic view showing a state fixed by two fixing means.
7 is a view for explaining the left-right movement of the structure shown in FIG.
8 is a view showing a result of predicting the degree of freedom according to the left and right movement of the structure shown in FIG.
9 is a view for explaining the inclined movement of the structure shown in FIG.
FIG. 10 is a view showing a result of predicting the degree of freedom according to the inclined movement of the structure shown in FIG. 9;
11 is a view showing an assembly state of a plurality of members.
12 is a view showing a calculation result of the contribution of each member of the structure shown in FIG. 11;
13 is a step diagram illustrating a method for simulating degrees of freedom of a structure according to the present invention.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000) 및 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the apparatus 1000 and method for simulating the degree of freedom of a structure having the above-described characteristics will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)를 나타낸 개략도이고, 도 2 내지 도 4는 2개의 부재(①, ②) 조립상태를 나타낸 사시도, 분해사시도 및 AA' 방향 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)의 난수생성수단(210)의 난수 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 2개의 고정수단(20)에 의해 고정된 상태를 나타낸 개략도이며, 도 7은 상기 도 6에 나타낸 구조물의 좌우방향 이동을 설명한 도면이고, 도 8은 상기 도 7에 나타낸 구조물의 좌우방향 이동에 따른 자유도 예측 결과를 나타낸 도면이며, 도 9는 상기 도 6에 나타낸 구조물의 기울어지는 이동을 설명한 도면이고, 도 10은 상기 도 9에 나타낸 구조물의 기울어지는 이동에 따른 자유도 예측 결과를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic view showing a degree of freedom simulation apparatus 1000 of a structure according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are a perspective view, an exploded perspective view, and a cross-sectional view in the AA' direction showing the assembly state of two members (①, ②), 5 is a diagram showing an example of a random number generating means 210 of the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a state fixed by two fixing means 20. , FIG. 7 is a view for explaining the left and right movement of the structure shown in FIG. 6, FIG. 8 is a view showing the prediction result of the degree of freedom according to the left and right movement of the structure shown in FIG. 7, and FIG. 9 is shown in FIG. It is a view for explaining the inclined movement of the shown structure, and FIG. 10 is a view showing the prediction result of the degree of freedom according to the inclined movement of the structure shown in FIG. 9 .

본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 입력수단(100), 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)을 포함한다. The apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention includes an input means 100 , a random number generating means 210 , and a degree of freedom prediction means 220 .

먼저, 본 발명은 2개 이상의 부재가 일정영역이 중공된 고정홀(10)에 고정수단(20)이 체결되어 이루어진 구조물의 자유도를 시뮬레이션하기 위한 장치로서, 도 2 내지 도 10에서는 2개의 부재(①, ②)가 결합된 형태의 경우를 나타내었으며, 도 11 및 도 12에서는 7개의 부재(①~⑦)가 결합된 형태의 경우를 나타내었다. 본 발명은 부재가 2개 이상이고, 고정홀(10)에 고정수단(20)을 이용하여 고정하는 형태라면 제한되지 않고 모두 적용될 수 있다. First, the present invention is an apparatus for simulating the degree of freedom of a structure in which two or more members are fastened to a fixing hole 10 in which a predetermined region is hollow, and the two members ( ①, ②) is shown in a combined form, and in FIGS. 11 and 12, 7 members (① to ⑦) are shown in a combined form. The present invention is not limited as long as there are two or more members and it is fixed to the fixing hole 10 using the fixing means 20 , and all of them are not limited.

상기 입력수단(100)은 자유도에 영향을 끼는 요소들인 복수개의 부재, 고정홀(10) 및 고정수단(20)의 정보를 입력받는 수단이다. 더욱 상세하게, 상기 입력수단(100)은 자유도에 영향을 끼치는 정보들을 입력받는 수단으로, 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는다. 본 발명에서, 상기 고정홀(10)의 형태는 원형, 타원형, 사각형 등 다양하게 형성될 수 있고, 상기 고정수단(20)의 고정 형태는 볼트(21)와 너트(21')의 결합에 의해 이루어져 고정수단(20)이 고정홀(10) 내에서 모든 방향으로 이동가능한 것이거나, 억지끼움되는 탭(22)으로 고정홀(10) 내에서 특정 방향으로 이동하는 것 중 선택된다. The input means 100 is a means for receiving information on the plurality of members, the fixing hole 10 and the fixing means 20, which are factors affecting the degree of freedom. More specifically, the input means 100 is a means for receiving information affecting the degree of freedom, and the shape, number, and weight of a plurality of members, the shape of the fixing hole 10 , the formation position, the numerical value, and the fixing means At least one of the fixed form of (20) and numerical information is input. In the present invention, the shape of the fixing hole 10 may be variously formed such as a circle, an oval, a rectangle, and the like, and the fixing shape of the fixing means 20 is formed by coupling the bolt 21 and the nut 21 ′. The fixing means 20 is selected from being movable in all directions in the fixing hole 10 or moving in a specific direction in the fixing hole 10 with the tab 22 to be press-fitted.

도 2 내지 도 5는 고정홀(10)이 원형태이며, 원형 단면 형태의 볼트(21)가 고정홀(10)에 삽입되는 형태를 나타내었으며, 도 6에서는 도 2 내지 도 5에 따른 형태와 함께 탭(22) 형태의 고정수단(20)이 더 구비된 예를 나타내었다. 2 to 5 show the fixing hole 10 has a circular shape, and the bolt 21 having a circular cross-section is inserted into the fixing hole 10. In FIG. 6, the shape according to FIGS. 2 to 5 and An example in which the fixing means 20 in the form of a tab 22 is further provided is shown.

본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 도시된 형태 외에도, 고정수단(20)의 개수 및 고정홀(10)의 형태는 더욱 다양하게 형성되고 조합될 수 있다.In the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention, in addition to the shape shown, the number of fixing means 20 and the shape of the fixing hole 10 may be formed and combined in more various ways.

상기 난수생성수단(210)은 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 수단이다. 도 2 내지 도 5에 도시한 형태에서, 고정수단(20)이 고정홀(10) 내의 영역에서 다양하게 움직일 수 있는데, 특히 도 5를 참조하면, 도 5 (a)와 같이, 고정수단(20)이 고정홀(10)의 중앙에 위치된 것, 도 5 (b)와 같이, 고정수단(20)이 오른쪽 상측으로 치우치게 위치된 것, 도 5 (c)와 같이 고정수단(20)이 오른쪽 하측으로 치우치게 위치된 것을 포함하여, 이보다 훨씬 다양한 위치에 존재할 수 있는 바, 상기 난수생성수단(210)은 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성한다. The random number generating means 210 is a means for generating a plurality of location information at which the fixing means 20 can be located in the fixing hole 10 . In the form shown in FIGS. 2 to 5, the fixing means 20 can move in various ways in the area within the fixing hole 10. In particular, referring to FIG. 5, as shown in FIG. 5 (a), the fixing means 20 ) is located in the center of the fixing hole 10, as shown in Fig. 5 (b), the fixing means 20 is located to the upper right side, and the fixing means 20 is on the right side as shown in Fig. 5 (c) Bars that can exist in much more various positions than this, including those that are biased downward, the random number generating means 210 provides a plurality of location information where the fixing means 20 can be located in the fixing hole 10 . create

이 때, 상기 입력수단(100)에 의해 입력된 고정수단(20)의 고정 형태에 따라, 난수를 설정하는 것은 달라질 수 있는데, 더욱 상세하게, 좌우방향으로 긴 직사각형 형태의 고정홀(10)에, 고정수단(20)이 상하방향으로 억지끼움되는 탭(22)인 경우, 특정 대상 부재(②)는 좌우방향의 움직임만 가능하다. 또한, 특정 형태의 고정홀(10)에 고정수단(20)이 볼트(21)형태인 경우, 특정 대상 부재(②)는 고정홀(10) 내의 위치라면 어느 방향으로의 이동이 모두 가능하다. At this time, depending on the fixing shape of the fixing means 20 input by the input means 100, the setting of the random number may vary. , when the fixing means 20 is a tab 22 that is press-fitted in the vertical direction, the specific target member (②) can only move in the left and right directions. In addition, when the fixing means 20 in the fixing hole 10 of a specific shape is in the form of a bolt 21 , the specific target member ② can be moved in any direction as long as it is located within the fixing hole 10 .

특히, 상기 도 6에 도시한 바와 같이, 2개의 고정수단(20)이 각각 다른 형태, 왼쪽은 볼트(21) 형태로 고정되고, 오른쪽은 탭(22) 형태로 고정된 경우, 상기 난수생성수단(210)은 2개의 고정수단(20)이 움직일 수 있는 위치 조합들을 개별 난수로 설정한다.In particular, as shown in FIG. 6 , when the two fixing means 20 are fixed in a different form, the left side is fixed in the form of a bolt 21 and the right side is fixed in the form of a tab 22 , the random number generating means 210 sets the position combinations in which the two fixing means 20 can move to individual random numbers.

상기 자유도예측수단(220)은 상기 난수생성수단(210)에 의해 생성된 각각의 난수에 대해 자유도를 예측하는 수단으로, 즉, 자유도예측수단(220)은 상기 난수생성수단(210)에 의해 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측한다. The degree of freedom predicting means 220 is a means for predicting the degree of freedom for each random number generated by the random number generating means 210 , that is, the degree of freedom predicting means 220 is generated by the random number generator 210 . A displacement value of a specific target member is calculated for each random number, and a degree of freedom of a specific target member is predicted by analyzing a plurality of calculated displacement values.

상기 고정수단(20)의 고정 형태, 개수, 조합 등에 따라, 자유도를 예측하는 것이 이동 길이 범위이거나 기울어지는 각도 범위일 수 있다. According to the fixing type, number, combination, etc. of the fixing means 20, predicting the degree of freedom may be a movement length range or an inclined angle range.

도 7 및 도 9에서 점선은 특정 대상 부재(②)의 기본 고정 위치를 의미한다. 상기 도 7에서 확인할 수 있는 변위값은 상기 특정 대상 부재(②)가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 고정수단(20)이 고정홀(10)에 체결되는 방향에 수직한 특정 방향으로의 움직임에 따른 이동 길이 범위로, 좌우방향의 길이 범위이다. 7 and 9, the dotted line means the basic fixing position of the specific target member (②). The displacement value that can be confirmed in FIG. 7 is the movement in a specific direction perpendicular to the direction in which the fixing means 20 is fastened to the fixing hole 10 based on the reference position where the specific target member (②) is fixed. It is a movement length range along the left and right direction.

또한, 상기 도 9에서 확인할 수 있는 변위값은 상기 특정 대상 부재(②)가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 특정 대상 부재(②)가 기울어지는 각도 범위이다. In addition, the displacement value that can be confirmed in FIG. 9 is an angle range in which the specific target member (②) is inclined based on a reference position at which the specific target member (②) is fixed.

도 8 및 도 10은 각각 상기 도 7 및 도 9에 나타낸 구조물의 이동에 따른 상기 자유도예측수단(220)의 자유도 예측 결과를 나타낸 것이다. 결과 화면에서 Range 값이 특정 대상 부재(②)의 자유도 값이며 아래 Contributer 는 자유도 값에 영향을 미치는 인자와 그 영향도를 나타낸다. 두 가지 값을 제외한 나머지 수치나 그래프의 경우 자유도 예측 결과와 무관하다.8 and 10 show the degree of freedom prediction result of the degree of freedom predicting means 220 according to the movement of the structure shown in FIGS. 7 and 9, respectively. In the result screen, the Range value is the degree of freedom of the specific target member (②), and the Contributer below shows the factors affecting the degree of freedom and the degree of influence. Except for the two values, the rest of the figures or graphs are irrelevant to the degree of freedom prediction result.

도 11은 복수의 부재(①~⑦) 조립상태를 나타낸 도면이고, 도 12는 상기 도 11에 나타낸 구조물의 각 부재들(①~⑦) 기여도 계산 결과를 나타낸 도면이다.11 is a view showing an assembled state of a plurality of members (① to ⑦), and FIG. 12 is a view showing a calculation result of the contribution of each member (① to ⑦) of the structure shown in FIG. 11 .

도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물에도 적용될 수 있다. 이 때, 상기 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)은 각 부재들의 고정부위간 자유도를 개별적으로 예측할 수 있다. 11, the degree of freedom simulation apparatus 1000 according to the present invention may be applied to a structure in which three or more members are connected. In this case, the random number generating means 210 and the degree of freedom predicting means 220 may individually predict the degree of freedom between the fixing parts of each member.

이 때, 본 발명에 따른 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 각 부재들의 기여도, 다시 말해, 자유도에 어느 정도의 영향을 끼치는지를 계산하는 계산수단(230)이 더 포함될 수 있으며, 상기 계산수단(230)에 의해 계산된 결과값을 도 12에 나타내었다.At this time, the degree of freedom simulation apparatus 1000 according to the present invention may further include a calculation means 230 for calculating the degree of contribution of each member, that is, how much influence the degree of freedom is, and the calculation means 230 ) is shown in FIG. 12 .

도 12에서 Contributor 는 자유도에 영향을 미치는 인자이며 Contribution 은 해당 인자가 자유도에 미치는 정도를 %로 추정한 값이다. Contributor 의 Range 에는 C 값과 M 값이 있는데 C 의 경우 Contributor 가 Pin-Hole 구조와 같이 원형의 자유도를 갖는 인자가 움직일 수 있는 원형 범위 지름 값으로, 더욱 상세하게, 위에서 설명한 상기 고정수단(20)의 볼트(21)와 너트(21')의 결합에 의해 이루어져 고정수단(20)이 고정홀(10) 내에서 모든 방향으로 이동가능한 경우의 원형 범위 지름 값을 의미한다. 또한, M 의 경우 Slot-Tab 구조와 같이 직선의 자유도를 갖는 인자가 움직일 수 있는 직선 범위 값으로, 위에서 설명한 고정수단(20)이 탭 형태로, 사각형의 슬롯 형태인 고정홀(10)내에 직선 방향으로 이동가능한 경우의 직선 범위 값을 ㅇ미한다. 본 발명의 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)은 Contribution 이 큰 Contributor 의 Range를 줄이면 특정 대상 부재의 자유도 값을 줄일 수 있다.12 , Contributor is a factor affecting the degree of freedom, and Contribution is a value estimating the degree of the factor affecting the degree of freedom in %. The range of the contributor has a value of C and a value of M. In the case of C, it is a circular range diameter value in which the contributor having a circular degree of freedom such as a pin-hole structure can move. More specifically, the fixing means described above (20) It means a circular range diameter value when the fixing means 20 is movable in all directions within the fixing hole 10 by the combination of the bolt 21 and the nut 21'. In addition, in the case of M, it is a linear range value in which a factor having a degree of freedom of a straight line can move like a slot-tab structure. The value of the straight line range when it is movable in the direction is insignificant. The apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention can reduce the degree of freedom value of a specific target member by reducing the range of the contributor having a large contribution.

본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 자유도예측수단(220)에 의한 자유도 예측 결과 또는 상기 계산수단(230)에 의한 결과값을 다양한 출력수단(300)을 통해 출력할 수 있다.The apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention may output the degree of freedom prediction result by the degree of freedom prediction means 220 or the result value by the calculation means 230 through various output means 300 . .

이 때, 상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3DCS를 활용할 수 있다. 상기 3DCS는 3 Dimension Control System을 의미하는 것으로서, 지정한 범위, 산포 내에서 Monte Carlo Method 기법으로 난수를 추출하여 가상으로 제품을 조립 시뮬레이션을 하는 프로그램이다. In this case, the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of the structure may utilize 3DCS. The 3DCS refers to a 3 dimensional control system, and is a program that virtually assembles a product by extracting random numbers using the Monte Carlo method within a specified range and dispersion.

이에 따라, 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000) 및 방법은 고정수단(20)이 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보에 따른 특정 대상 부재의 변위값을 계산하여 자유도를 예측할 수 있어 설계 및 제조 효율성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the apparatus 1000 and method for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention calculates a displacement value of a specific target member according to a plurality of position information at which the fixing means 20 can be located in the fixing hole 10 , Since the degree of freedom can be predicted, there is an advantage in that design and manufacturing efficiency can be further improved.

본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법은, S10) 입력수단(100)에 의해, 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는 단계; S21) 난수생성수단(210)에 의해, 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 S22) 자유도예측수단(220)에 의해, 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention, S10) by the input means 100, a plurality of member shapes, numerical values, and weights, the shape of the fixing hole 10, formation positions, numerical values, and the fixing means ( 20) receiving one or more of the fixed form and numerical information; S21) generating, by the random number generating means (210), a plurality of pieces of position information at which the fixing means (20) can be located in the fixing hole (10); and S22) calculating the displacement value of the specific target member for each random number generated by the degree of freedom predicting means 220, and predicting the degree of freedom of the specific target member by analyzing a plurality of calculated displacement values. characterized in that

도 13은 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법을 나타낸 단계도는 상기 자유도 시뮬레이션 방법은 장치는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물의 경우를 나타낸 것으로, S30) 계산수단(230)에 의해 각 부재들의 기여도를 확인하는 단계가 상기 자유도예측단계 이후에 더 수행되는 예를 나타내었다.13 is a step diagram showing a degree of freedom simulation method of a structure according to the present invention. The degree of freedom simulation method is a case in which three or more members are connected to each other by the calculation means 230 ( S30). An example is shown in which the step of confirming the contribution of the members is further performed after the degree of freedom prediction step.

특히, 본 발명에 따른 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법은 복수의 부재들에 의해 구조물을 형성하는 경우에 자유도에 영향을 크게 주는(기여도가 높은) 부재를 계산할 수 있어 자유도 개선을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In particular, the method for simulating the degree of freedom of a structure according to the present invention can calculate a member that greatly affects the degree of freedom (high contribution) when a structure is formed by a plurality of members, so that the degree of freedom can be improved more effectively. there are advantages to

본 발명에 따른 자유도 시뮬레이션 장치(1000) 및 방법은 고정된 상태를 유지하는 것이 중요한 다양한 구조물에 적용될 수 있으며, 그 대표적인 예로 고정익의 조종면, 자동차의 조향장치를 들 수 있다.The degree of freedom simulation apparatus 1000 and method according to the present invention can be applied to various structures in which it is important to maintain a fixed state, and representative examples thereof include a control surface of a fixed wing and a steering apparatus of a vehicle.

본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

① ~ ⑦ : 구조물을 구성하는 부재
10 : 고정홀
20 : 고정수단
21 : 볼트 21' : 너트
22 : 탭
1000 : 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치
100 : 입력수단
210 : 난수생성수단
220 : 자유도예측수단
230 : 계산수단
300 : 출력수단① ~ ⑦ : members constituting the structure
10: fixing hole
20: fixing means
21: bolt 21': nut
22 : tab
1000: device for simulating the degree of freedom of the structure
100: input means
210: random number generating means
220: degree of freedom prediction means
230: calculation means
300: output means

Claims (13)

복수개의 부재가 일정영역이 중공된 고정홀(10)에 고정수단(20)이 체결되어 이루어진 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)에 있어서,
상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는,
상기 복수개의 부재, 고정홀(10), 및 고정수단(20)의 정보를 입력받는 입력수단(100);
상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10) 내에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 난수생성수단(210); 및
상기 난수생성수단(210)에 의해 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측하는 자유도예측수단(220)을 포함하고,
상기 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물의 경우, 상기 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)에 의해 각 부재들의 고정 부위 간 자유도를 예측하고,
상기 구조물의 자유도에 대해 각 부재들의 기여도를 계산하는 계산수단(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
In the apparatus 1000 for simulating the degree of freedom of a structure in which a fixing means 20 is fastened to a fixing hole 10 in which a plurality of members are hollow in a predetermined region,
The degree of freedom simulation apparatus 1000 of the structure,
an input means (100) for receiving information on the plurality of members, fixing holes (10), and fixing means (20);
a random number generating means 210 for generating a plurality of location information at which the fixing means 20 can be located in the fixing hole 10; and
The degree of freedom predicting means 220 for calculating the displacement value of a specific target member for each random number generated by the random number generating means 210 and predicting the degree of freedom of the specific target member by analyzing a plurality of calculated displacement values; including,
The degree of freedom simulation apparatus 1000 predicts the degree of freedom between the fixed parts of each member by the random number generating means 210 and the degree of freedom predicting means 220 in the case of a structure in which three or more members are connected,
and a calculation means (230) for calculating the contribution of each member to the degree of freedom of the structure.
 제1항에 있어서,
상기 변위값은 상기 특정 대상 부재가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 고정수단(20)이 고정홀(10)에 체결되는 방향에 수직한 특정 방향으로의 움직임에 따른 이동 길이 범위인 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
According to claim 1,
The displacement value is a movement length range according to movement in a specific direction perpendicular to the direction in which the fixing means 20 is fastened to the fixing hole 10 based on a reference position at which the specific target member is fixed A device for simulation of degrees of freedom of structures.
 제1항에 있어서,
상기 변위값은 상기 특정 대상 부재가 고정되는 기준 위치를 기준으로 상기 특정 대상 부재가 기울어지는 각도 범위인 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
According to claim 1,
The displacement value is an apparatus for simulating degrees of freedom of a structure, characterized in that it is an angle range in which the specific target member is inclined with respect to a reference position at which the specific target member is fixed.
 제1항에 있어서,
상기 고정수단(20)은 상기 고정홀(10)에 삽입되는 볼트(21)인 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
According to claim 1,
The fixing means (20) is a device for simulating the degree of freedom of a structure, characterized in that the bolt (21) inserted into the fixing hole (10).
 제1항에 있어서,
상기 고정수단(20)은 상기 고정홀(10)에 억지끼움되는 탭(22)인 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
According to claim 1,
The fixing means (20) is a device for simulating the degree of freedom of a structure, characterized in that the tab (22) is press-fitted into the fixing hole (10).
 제1항 내지 제5항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 서로 다른 위치에 각각 형성된 2개 이상의 고정홀(10)에 각각 고정수단(20)이 구비된 경우, 상기 난수생성수단(210)은 복수의 고정수단(20)의 위치 조합들을 개별 난수로 설정하는 것을 특징으로 하는 자유도 시뮬레이션 장치.
According to any one of claims 1 to 5 selected from,
In the case where the degree of freedom simulation apparatus 1000 is provided with fixing means 20 in two or more fixing holes 10 respectively formed at different positions, the random number generating means 210 includes a plurality of fixing means 20 . A degree of freedom simulation apparatus, characterized in that set the position combinations of the individual random numbers.
 삭제delete 삭제delete 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 입력수단(100)은 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
4. The method of claim 2 or 3,
The input means 100 receives at least one of a plurality of member shapes, numerical values, and weights, the shape of the fixing hole 10, a formation position, a numerical value, a fixing shape of the fixing means 20, and numerical information. A device for simulating the degree of freedom of a structure characterized by its features.
 제1항에 있어서,
상기 구조물은 고정익의 조종면, 자동차의 조향장치 중 하나인 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
According to claim 1,
The structure is one of a steering surface of a fixed wing and a steering device of a vehicle, a simulation device of the degree of freedom of the structure.
 제10항에 있어서,
상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치(1000)는 3DCS를 활용한 것을 특징으로 하는 구조물의 자유도 시뮬레이션 장치.
11. The method of claim 10,
The degree of freedom simulation apparatus 1000 of the structure utilizes 3DCS.
 복수개의 부재가 일정영역이 중공된 고정홀(10)에 고정수단(20)이 체결되어 이루어진 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법에 있어서,
상기 구조물의 자유도 시뮬레이션 방법은,
S10) 입력수단(100)에 의해, 복수개의 부재 형상, 수치, 및 무게, 상기 고정홀(10)의 형태, 형성 위치, 수치, 상기 고정수단(20)의 고정 형태, 수치 정보 중 하나 이상을 입력받는 단계;
S21) 난수생성수단(210)에 의해, 상기 고정수단(20)이 상기 고정홀(10)에 위치될 수 있는 복수의 위치 정보를 생성하는 단계; 및
S22) 자유도예측수단(220)에 의해, 생성된 각각의 난수에 대하여 특정 대상 부재의 변위값을 계산하고, 복수의 계산된 변위값을 분석하여 특정 대상 부재의 자유도를 예측하는 단계를 포함하고,
상기 자유도 시뮬레이션 방법은 장치는 3개 이상의 부재들이 연결되는 구조물의 경우, 상기 난수생성수단(210) 및 자유도예측수단(220)에 의해 각 부재들의 고정 부위 간 자유도를 예측하고,
S30) 계산수단(230)에 의해 상기 구조물의 자유도에 대해 각 부재들의 기여도를 확인하는 단계가 상기 자유도예측단계 이후에 수행되는 것을 특징으로 하는 자유도 시뮬레이션 방법.
In the method for simulating the degree of freedom of a structure in which a fixing means 20 is fastened to a fixing hole 10 in which a plurality of members are hollow in a predetermined region,
The degree of freedom simulation method of the structure,
S10) One or more of the plurality of member shapes, values, and weights, the shape, the formation position, the numerical value, the fixing shape of the fixing means 20, and numerical information of the plurality of members by the input means 100 receiving input;
S21) generating, by the random number generating means (210), a plurality of pieces of position information at which the fixing means (20) can be located in the fixing hole (10); and
S22) calculating the displacement value of a specific target member for each random number generated by the degree of freedom predicting means 220, and predicting the degree of freedom of the specific target member by analyzing a plurality of calculated displacement values;
The degree of freedom simulation method predicts the degree of freedom between the fixed parts of each member by the random number generating means 210 and the degree of freedom predicting means 220 in the case of a structure in which three or more members are connected,
S30) The degree of freedom simulation method, characterized in that the step of confirming the contribution of each member to the degree of freedom of the structure by the calculation means (230) is performed after the degree of freedom prediction step.
 삭제delete
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