• Title/Summary/Keyword: 고차 진동모드

Search Result 55, Processing Time 0.024 seconds

A Study on the Vibration Characteristics of Thin Plate with Crack under Tension using ESPI (ESPI기법에 의한 하중을 받는 균열 박판의 진동 특성에 관한 연구)

  • Kim, Koung-Suk;Kang, Ki-Soo;Choi, Ji-Eun;Park, Chan-Ju;Hong, Jin-Who
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.21 no.2
    • /
    • pp.182-188
    • /
    • 2001
  • This paper presents the vibration characteristics of a rectangular plate with $45^{\circ}$ oblique crack subjected to a uniaxial tension. The experiment is adopted by the time-average Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) method. The natural frequency and mode shape are considered accurately according to the increase of tensile load. When tensile load is zero, the vibration modes we agreed with the smooth and the $45^{\circ}$ obliquely cracked plate. But according to the increasement of load it is shown that vibration modes are extremely varied. The effects of the crack under the vibration are discussed in detail. It is indicated that the increase of load makes the variation of the frequencies and modes complicate in the range of even a small load. The results are agreed with the FEM analysis within 5%.

  • PDF

Structural Dynamic Modification Using Improved Modal Synthesis Method (개선된 모드합성법을 이용한 구조물의 동특성 변경)

  • 송영래;장경진;박영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 1997.04a
    • /
    • pp.176-183
    • /
    • 1997
  • 본 논문에서는 모드합성법의 단점이라고 할 수 있는 고차모드의 생략오차를 보완하면서 합성 후의 전체구조물의 자유도를 줄일 수 있는 자유경계합성법을 대형복합구조물에 적용하기 위하여 일반화된 다중모드합성법을 제시하고 판구조물과 모형차에 적용하여 그 효율성을 검증하였다. 또한 모드합성법의 개념을 구조물의 동적구조변경에 적용하기 위한 부분구조 모드물성치 감도법을 제안하였으며, 이의 타당성을 확인하기 위하여 판구조물에 적용하였다. 이 방법은 물성치가 변하는 분계에서만 모드물성치의 감도를 다시 계산하여 합성하면 되므로 대형구조물의 구조변경시 효과적인 방법이다.

  • PDF

Comparison of Sound Spectrums of Pyeonjong Remains at the King Sejong Memorial Museum and Pyeonjong Replica (세종대왕기념관의 유물 편종과 현대 편종의 음향 스펙트럼 비교)

  • Yoo, June-Hee
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
    • /
    • v.28 no.3
    • /
    • pp.222-228
    • /
    • 2009
  • This study compared the sound spectrums of pyeonjong remains and pyeonjong replica to investigate tuning ways of bells. pyeonjong remains, exhibited at King Sejong Memorial Museum and pyeonjong replica, played at the National Center for Korean Traditional Performance Arts were analyzed. To get mode frequencies and mode shapes, pyeonjong replicas' sound spectrums were analyzed and modal analyses by TV holography were performed. Also pyeonjong remains' sound spectrum were analyzed. Nominal frequencies on the pyeonjong replica and remains showed differences in a range between 9.8 cent and 203 cent. Two facts were inferred as causes of the differences, the tuning conditions of pyeonjong remains were not good and C4 in western tempered scale was preferred as the sound standard of Kukak, whangjong. Relative ratio of higher mode frequencies to the nominal frequencies were calculated to figure out tonal differences between two pyeonjongs. The differences in relative ratio of higher mode frequencies except (3,0)a and (3,0)b modes were significants as well as beyond the just noticeable difference. These results implied that the tonal differences between two pyeonjongs could exist. More pyeonjong remains are needed to be investigated to confirm this result in addition to the analyses of alloy components and bell structure of pyeonjong remains and replica.

Structural Intensity Analysis of Stiffened Plate Using Assumed Mode Method (Assumed Mode Method를 이용한 보강판의 진동인텐시티 해석)

  • Dae-Seung Cho;Sa-Soo Kim;Sang-Min Jung
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.35 no.4
    • /
    • pp.76-86
    • /
    • 1998
  • Structural intensity of plates experiencing bending vibration is analytically evaluated using the modal analysis based on assumed mode method. To evaluate the convergence of structural intensity according to the number of superposition modes, the power obtained by structural intensity integration over the closed curve containing the excitation source is compared with the power injected into plates. The erect of power reduction due to the material internal loss is evaluated using the intensity around a localized damping point, In addition, the dominant component among internal forces in the power transfer by the bending vibration of plates and the change of power flow due to stiffener are also investigated.

  • PDF

A Study on Particle Displacement Distributions of Energy-trapped Piezoelectric Resonators and Filters Utilizing the Harmonic Modes (고차진동을 이용하는 에너지포획형 압전 공진자와 필터의 변위분포에 관한 연구)

  • 이개명
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
    • /
    • v.11 no.11
    • /
    • pp.954-962
    • /
    • 1998
  • Energy-trapped thickness vibrations of piezoelectric substrates are utilized in fabricating resonators and filters which have their operating frequencies in HF band. Normalized particle displacement distributions of the fundamental thickness shear vibration mode and overtone modes into the thickness direction in energy-trapped resonators and double-coupled filters were obtained by solving the wave equation and calculating the solved equations. These results show that as the number order of the harmonic mode in a energy-trapped resonator becomes larger, the degree of energy-trapping in the resonator increase, and if the conditions for energy-trapping become sufficiently weak, the energy-trapping effect of the harmonic mode which has the lower order disappears the earlier. Above simulation results were proved by the experiments.

  • PDF

Use of High Order Vibration Modes for Design of Piezo Energy Harvester (압전 발전기의 설계를 위한 고차 모드의 활용)

  • Hwang, Woo-Seok
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • /
    • v.22 no.4
    • /
    • pp.372-376
    • /
    • 2012
  • The most common type of the piezoelectric energy harvester is the cantilevered beam since it is attached to the host structure and tuned to the frequency of the base excitation easily. However, the excessive strain at the fixed end of cantilevered beam causes some problems such as fatigue and durability. The use of higher vibration modes of the cantilevered beam may reduce the concentration of the strain at the fixed end since the strains of higher modes are distributed along the span. The results show that the use of high vibration mode is not efficient for power generation, but it reduces the excessive strain lever at typical region to prevent the failure by fatigue.

Hydroelastic Vibration Analysis of Three Dimensional Submerged Structure (3차원 접수구조물의 유체탄성 진동해석)

  • 정기태;강호승;김영복
    • Computational Structural Engineering
    • /
    • v.4 no.1
    • /
    • pp.20-27
    • /
    • 1991
  • 본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

  • PDF

Applicability of Nonlinear Static Procedures with Earthquake Property (지진특성에 따른 비선형 정적해석법의 적용성)

  • Shin, Dong-Kyu;Kwak, Hyo-Gyoung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • 2011.04a
    • /
    • pp.174-177
    • /
    • 2011
  • 비선형 정적 해석법(NSPs)은 최근 구조물의 지진해석방법으로서 그 사용성을 인정받고 있다. 비선형 정적 해석법은 직관적으로 구조물의 지진해석을 수행할 수 있는 등의 장점으로 빌딩구조물의 지진해석법으로 널리 사용되고 있지만, 기본 진동모드에 의해서 구조물의 거동이 지배되지 않는 구조물의 경우에는 그 사용성에 대한 연구가 매우 제한적이다. 이를 개선하기 위한 고차모드의 기여분을 반영할 수 있는 비선형 정적 해석법들이 제시 되었지만, 교량 구조물에 사용함에 있어서는 여전히 지진의 특성에 따라 그 사용성 및 신뢰성이 크게 변화하는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 지진의 특성을 고려할 수 있는 두가지 지수를 제시하고, 이를 이용하여 비선형정적 해석법의 적용성을 사용단계에서 알아 낼 수 있는지에 대한 연구를 진행하였다.

  • PDF

Nonlinear Vibration Phenomenon for the Slender Rectangular Cantilever Beam (얇은 직사각형 외팔보의 비선형 진동현상)

  • Park, Chul-Hui;Cho, Chong-Du;Piao, Chang-Hao
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • /
    • v.14 no.12
    • /
    • pp.1314-1321
    • /
    • 2004
  • The non-linear responses of a slender rectangular cantilever beam subjected to lateral harmonic base-excitation are investigated by the 2-channel FFT analyzer. Both linear and nonlinear behaviors of the cantilever beam are compared with each other. Bending mode, torsional mode, and transverse mode are coupled in such a way that the energy transfer between them are observed. Especially, superharmonic, subharmonic, and chaotic motions which result from the unstable inertia terms in the transverse mode are analyzed by the FFT analyzer The aim is to give the explanations of the route to chaos, i.e., harmonic motion \longrightarrow superharmonic motion \longrightarrow subharmonic motion \longrightarrow chaos.

Dynamic Characteristics of a System Composed of a Supporting Structure and Subsystems (지지구조물과 부시스템으로 이루어진 계의 동적 특성)

  • Lee, Gun-Myung
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
    • /
    • v.26 no.4
    • /
    • pp.406-411
    • /
    • 2016
  • The natural frequencies and mode shapes of a system composed of subsystems on a supporting structure have been derived approximately. The system is modeled as a discrete system, and it is assumed that the masses of subsystems are much smaller than the mass of a supporting structure. It has been found that the fundamental frequency corresponds to the supporting structure, and each higher frequency corresponds to each subsystem. A relation between the vibration amplitudes of the supporting structure and subsystems is also derived for the case when the supporting structure is excited by a harmonic force.