• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.89-92
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• 2009

본 논문에서는 비선형구조물의 위상최적화를 위하여 개발된 요소 연결 매개법 (Element Connectivity Parameterization Method)을 이용하여 기하비선형 구조물의 고유진동수(Eigenfrequency)를 최적화하는 연구를 소개한다. 기존의 밀도를 기반으로 한 위상최적화기법은 비선형 구조물의 위상최적화를 수행할 때 약한 탄성계수를 가지는 요소가 대변형을 일으켜 전체 강성행렬(Tangent Stiffness Matrix)이 양정정성(Positive definiteness)를 잃어버리는 문제점이 있어서 위상최적화를 수행하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위하여 최근에 요소 연결 매개법(Element Connectivity Parameterization Method)이 개발되었다. 이 요소 연결 매개법은 요소의 강성을 설계하는 것이 아니라 요소의 연결성을 설계하는 기법으로 이를 이용하여 비선형 구조물의 위상최적화를 효과적으로 수행할 수 있다. 이 연구에서는 요소 연결 매개법을 동적인 문제에 적용하기 위한 연구를 수행하며 이를 이용하여 비선형 구조물의 고유진동수를 최적화 하는 위상최적화 문제에 적용하였다. 비선형 수치 예제를 통하여 기하 비선형 구조물의 고유진동수를 최대화를 통하여 기하 비선형 구조물의 강성최대화 문제와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.179-184
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• 2001

대부분의 제품 생산 시에는 시제품을 제작하여 이에 대한 성능 심사를 통해 미비한 부분을 보완하기 위한 재설계 작업과정을 필요로 한다. 설계 작업에 가장 중요한 부분인 특정 설계 변수에 대한 민감도의 파악은 설계 작업의 핵심적인 역할을 하고 있다. 대개의 경우 진동설계를 위한 설계변수로 구조물의 단위면적, 길이, 재료의 성질과 같은 물리적인 변수를 많이 활용하고 있으며 이러한 변수들에 대한 민감도 해석 기법들은 이미 많은 연구를 통해 실용화되고 있다. 그러나 이러한 변수만으로는 주어진 조건을 만족하도록 설계하기가 어려운 경우가 있다. 이런 경우는 부가구조물을 첨가하여 저진동 설계조건을 만족하는 구조물을 제작하는 것이 보편적이다. 한편, 구조물의 최적화 과정에서 고유진동수를 고려해야 하는 경우가 많다. 저주파 영역의 문제에서는 첫번째 고유진동수가 구조물의 진동량에 관계되는 중요한 요인이 되고, 또한 공진에 의한 문제가 발생했을 경우에는 고유진동수를 옮겨서 공진을 회피할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 에어컨 실외기의 진동을 저감하고 그로 인한 구조기인 소음을 저감하기 위하여 음압 레벨을 바탕으로 정한 관심 주파수 영역에 고유진동수가 존재하지 않도록 부가구조물을 최적화하였다. 최적화에 필요한 민감도는 신뢰성 있는 유한요소 모델을 구성하는 것이 쉽지 않으므로 실험으로 구한 주파수 응답함수를 이용하였다.

• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.27 no.6
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• pp.782-786
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• 1994

Integrated finite difference method (IFDM) is used to solve one dimensional free oscillation problem in the coastal area. To evaluate the solution accuracy of IFDM in free oscillation analysis, two finite difference equations based on area discretization method and point discretization method are derived from the governing equations of free oscillation, respectively. The difference equations are transformed into a generalized eigenvalue problem, respectively. A numerical example is presented, for which the analytical solution is available, for comparing IFDM to conventional finite difference equation (CFDM), qualitatively. The eigenvalue matrices are solved by sub-space iteration method. The numerical results of the two methods are in good agreement with analytical ones, however, IFDM yields better solution than CFDM in lower modes because IFDM only includes first order differential operator in finite difference equation by Green's theorem. From these results, it is concluded that IFDM is useful for the free oscillation analysis in the coastal area.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.05a
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• pp.1181-1184
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• 2007

The differential equations governing free, in-plane vibrations of linearly elastic circular arches with rotationally flexible supports, including the effects of rotatory inertia, shear deformation and axial deformation, are solved numerically using the corresponding boundary conditions. The lowest four natural frequencies and the corresponding mode shapes are obtained over a range of non-dimensional system parameters: the subtended angle, the slenderness ratio, and the rotational spring stiffness.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.855-861
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• 2000

선박의 설계초기 단계에서 주요 진동특성인 주선체 및 상부구조의 고유 진동수와 고유 진동형을 구하게 위해서는 현재까지 주로 경험식에 의존하게 된다. 이들 경험식들은 만들어진 시기가 최소 20년 이상 씩 됨에 따라 이중선체 유조선, IMO의 visibility 규정의 강화에 따른 상부조 높이의 증가, 콘테이너 선의 초 대형화 경향과 같이 최근의 선박 변화가 제대로 반영되어 있지 못하기 때문에 최근 선박의 진동특성을 추정하는 데는 많은 오차를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실적선들의 진동해석 및 계측 결과들을 정리하여 데이터베이스화하고 이들 자료들을 이용하여 회귀분석 방법에 의해 통계해석을 수행하므로써 설계 초기단계에서 선박의 진동 특성을 정도 높게 추정하는 방법을 개발하고 주기관 및 프로펠러 날개 수 선정에도 정확도를 기할 수 있도록 하였다. 또한 본 방법을 바탕으로 windows환경의 전산프로그램으로 개발하여 사용자의 편의성을 크게 도모하였다. 본 방법의 타당성과 정도를 확인하기 위해 일련의 수치계산을 수행하여 계측치와의 부합성이 매우 양호함을 보였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.155-164
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• 1998

이 논문은 변단면을 고려한 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 진동시 곡선보 요소에 작용하는 합응력과 관성력의 동적평형방정식을 이용하여 변단면 원호형 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 원형 단면을 갖는 선형변변단면에 적용하여 고유진동수, 진동형 및 합응력을 산출하였다. 수치 해석예에서는 양단고정 및 양단회전 곡선보를 채택하였으며, 수치해석 결과로서 고유진동수와 단면비, 세장비 및 중심각 사이의 관계를 그림에 나타내었다. 또한 실험실 규모의 실험을 통하여 본 연구결과의 타당성을 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.4
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• pp.409-415
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• 2011

A gimbal system in observation reconnaissance aircraft was fabricated by assembling many parts and bearings. This system consists of a camera module and a stabilization gimbal that supports the camera module. During the flight for recording images, the gimbal system experiences various accelerations with wide frequencies. Although base excitation of stabilization gimbal results in vibration of the camera module, the camera module must be able to capture the correct and clear image even while vibrating. Hence, it is important to know the natural frequencies and vibration modes of the gimbal system with the camera module. Considering bearings as spring elements, the vibration characteristic of the gimbal system was analyzed by finite element method. In addition, harmonic response analysis was performed to determine the correct transmissibility of acceleration for the camera module in the frequency range of 0-500 Hz.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.21 no.6
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• pp.630-633
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• 2001

This paper propose electronic speckle pattern interferometry(ESPI) for reliability evaluation of electronic device. Especially, vibration problem in a fan of air conditioner, motor of washing machine and etc. is important factor to design the devices. But, it is difficult to apply previous method, accelerometer to the devices with complex geometry. ESPI, non-contact measurement technique applies a commercial fan of air conditioner to vibration analysis. Vibration mode shapes, natural frequency and the range of the frequency are decided and compared with that of FEM analysis. In mechanical deign of new product, ESPI adds weak point of previous method to supply effective design information.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.832-835
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• 2005

The free vibration of tapered piles embedded in soil is investigated. The pile model is based on the Bernoulli-Euler beam theory and the soil is idealized as a Winkler model for mathematical simplicity. The governing differential equations for the free vibrations of such members are solved numerically. The square tapered piles with one free and the other hinged end with rotational spring are applied in numerical examples. The lowest two natural frequencies are obtained over a range of non-dimensional system parameters: the rotational spring parameter, the embedded ratio, the foundation parameter, the width ratio of the contact area and the section ratio.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.05a
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• pp.295-300
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• 2005

An analytical method for the hydroelastic vibration of a vessel composed of an upper annular plate and a lower circular plate is developed by the Rayleigh-Ritz method. The two plates are clamped along a rigid cylindrical vessel wall. It is assumed that the fluid bounded by a rigid cylindrical vessel is incompressible and non-viscous. The wet mode shape of the plates is assumed as a combination of the dry mode shapes of the plates. The fluid motion is described by using the fluid displacement potential and determined by using the compatibility conditions along the fluid interface with the plate. Minimizing the Rayleigh quotient based on the energy conservation gives an eigenvalue problem. It is found that the theoretical results can predict well the fluid-coupled natural frequencies comparing with the finite element analysis result.