Abstract
The damping characteristics of a cylindrical structure containing oil and bearing balls is investigated for external bending forces. The experimental data obtained through the use of bearing balls with viscous oil in a column is given and analyzed. The viscous action of the oil and inertia effects of the balls on the inside of column create a drag force. The drag force dampens the vibration of the column. This study aims to search for an optimum combination of oil and balls which would produce maximum damping. Machining oils of various viscosities along with ball bearings of various sizes place inside cantilevered aluminium tubes of various diameters to create a rig on which the damping properties of the oil and balls can be studied. The contileved tubes are studied in both horizontal and vertical positions in order to gauge the effect of gravity on the system. The actions of the ball in the column and damping characteristics are investigated according to the dimensionless terms. The Buckingham theorem is used to reduce the variables and to predict the damping of an oil ball column. Though the damping ratio remains fairly constant in the horizontal position of column, the damping ratio begins to increase as the ratio of the number of balls and column length rise above 0.28 in the vertical position of oil ball column. The ratio of the ball diameter to column diameter influences the damping ratio with an optimum diameter ratio. Slenderness ratio and gravity effects on the damping ratio ane investigated.
윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물이 외부로부터의 굽힘 하중을 받을 때의 진동감쇠 특성을 조사하였다. 심험대상인 원통형 구조물의 내부에는 윤활유의 점성력과 베어링 볼의 관성력에 의한 저항력이 발생하며 이 저항력에 의하여 원통형 구조물의 진동이 감쇠된다. 윤활유와 베어링 볼의 감쇠력이 최대가 되는 최적 혼합체를 찾기 위하여 점도가 다른 윤활유와 재질 및 직경이 다른 베어링 불을 알루미늄관에 넣고 감쇠력을 측정하였다. 실험 결과를 무차원 변수를 사용하여 분석하였으며 수평 원통과 수직 원통의 감쇠율을 비교하였다. 수령 원통의 경우에 감쇠율의 변화가 거의 없었으나 수직원통의 경우 원통 길이에 대한 베어링 볼 직경 의 비율이 약 0.28 이상부터 감쇠율이 증가하기 시작하였다. 볼의 직경과 원통 직경 비에 대한 감쇠율의 변화와 세장비 및 중력 효과에 대한 감쇠율의 영향도 조사하였다.
