진동신호 측정 및 해석과 병행하여 구조 해석용 컴퓨터 소프트웨어의 활용은 결함 진단 기술을 더욱 다양하게 할 수 있으며 궁국에 가서는 컴퓨터 시뮬페이션에 의하여 결함 여부 및 위치색 출을 더욱 효과적으로 수행할 수 있다. 물론 이를 위하여는 컴퓨터 모델링 기술의 개발, 시스템 Indentification 문제, 시스템의 선형화 문제, 경계조건의 변화를 모델링하는 문제등 제반 문제점이 선결되어져야 한다. 진동신호 측정 및 분석에 의한 결함탐지 및 컴퓨터 소프트웨어 활용에 관한 상호관계를 도표로 표시하면 그림 1과 같다.
본 연구에서는 유한요소법을 사용하여 이방성으로 적층된 평판의 고유모드 를 예측하고, 이론적인 예측의 정확성을 연구하기 위해 사변 단순지지의 다 양한 각도로 적층된 정사각형 CFRP평판의 8번째 진동모드까지 실험적인 결 과와 비교하였다. 이 연구에서 사용된 모든 평판은 중앙면에 대칭이며, 이것 은 Bundling-stretching coupling을 제거하기 위해서이다. 그러나 만일 비대 칭적으로 적층된 평판이라면 이 효과를 포함한 해석이 되어야 할 것이다.
국내 대학의 근대공학 교육이 시작된지도 40여년이 지남에 따라 기계 계열의 과가 있는 대학이 상당수에 이르게 되었다. 양적으로 팽창된 기계계열 교육기관에 부응하여 보다 질적으로 향상된 교육 내용의 검토가 필요한 시기가 온 것으로 판단된다. 특히 국내 기계공업 수요 및 발전 속 도의 급속한 증대로 인해 보다 내실화된 교육의 필요성이 크게 대두되고 있다. 따라서 본 글 에서는 기계계열 학과의 중요과목중의 하나인 진동 과목 교육에 관한 국내 대학의 현황을 분석 하고 보다 효과적이며 내실화된 진동공학 교육을 위해 컴퓨터를 응용하는 방안에 관하여 생각 한다.
한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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pp.266-271
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1997
본 연구는 믹서기의 다지기칼날(Mincing Knife)이 구조적으로 가지고 있는 모멘트불평형(Couple Unbalance) 문제를 해결하기 위한 밸런싱방법을 제시한다. 유한요소법에 의하여 칼날에 작용하는 원심력, 정적 불평형량(Static Unbalance) 및 불평형각위치(Unbalance Angle)를 계산하고, 이를 바탕으로 반고리(Semiannular) 형상의 질량을 설계하여 모멘트 밸런싱을 수행하였다. 밸런싱을 수행한 후의 다지기칼날은 분해칼날(Cutting Knife)과 거의 비슷한 동적거동을 가지게 됨을 확인하였다.
선형(線形) 변단면(變斷面) I-형(型) 부재(部材)의 비틂에 관한 고유진동해석(固有振動解析)을 위하여 강도행렬(剛度行列)과 질량행렬(質量行列)을 유도하였다. 유도과정(誘導過程)에서 형상함수(形狀函數)는 근사적으로 가정하였다. 변단면(變斷面) 부재(部材)의 구조물(構造物)을 해석하기 위하여 본 연구에서 유도된 강도행렬(剛度行列)과 질량행렬(質量行列)을 사용하여 구한 고유진동수(固有振動數)와 변단면(變斷面) 부재(部材)를 균일단면(均一斷面) 탑형태(塔形態)로 표현하여 구한 고유진동수(固有振動數)를 비교하여 본 연구 결과 효율성과 정확성이 증진된 것을 확인하였으며 실험(實驗) 결과와도 비교하였다. 본 연구에서 유도된 강도행렬(剛度行列)과 질량행렬(質量行列)은 변단면(變斷面) I-형(型) 부재(部材)와 균일단면(均一斷面) I-형(型) 부재(部材)의 자유진동해석(自由振動解析)에 사용할 수 있으며 ?을 고려한 3차원 해석에도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
승용차 실내소음은 소음의 전달 방법에 따라 구조기인소음(structure-borne noise)과 공기기인소음(air-borne noise)으로 구별된다. 구조기인 소음은 차체에 전달된 외력이 차체를 통하여 전달되고 전달된 차체의 진통이 최종적으로 차실을 이루는 패널의 진동을 일으켜 승객에 전달되는 소음이며 공기기인소음은 발생한 소읍이 공기를 타고 전파되어 차실을 투과하여 승객의 귀에 전달되는 소음을 말한다. 구조기인소음을 일으키는 기진력으로 엔진의 관성 및 폭발력, 노면의 입력, 구동계 진동, 풍력 등이 있다. 발생된 기진력은 엔진 마운트, 서스펜션 등을 통하여 차체에 전달되고 최종적으로 대쉬, 루프 등의 패널을 떨게 만들며 이러한 진동은 50∼500Hz 대역에서 차실 공간의 음향 특성에 따라 가감되어 저주파 실내 소음을 발생시킨다. 500Hz 이상 대역의 실내소음은 일반적으로 공기기인 소음이 대부분을 차치하게 된다.(중략)
본 연구에서는 보강 되지 않은 사각단면 박스 구조물, 보강된 사각 단면 박스 구조물, 그리고 보강된 요철형 단면 박스 구좀ㄹ에 대하여 양단 고정(clamped-clamped)과 일단 고정 타단 자유(clamped-free)의 경계 조건에 대해 실험적 진동 해석을 수행 하였으며, 유한요소 code인 ANSYS를 이용하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 또한 유한 요소 해석과 실험을 통하여 신뢰성이 검증된 요소를 각 박스 구조물에 적용하여 각 경우에 대한 응력해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한 각각의 경우에 보강재의 개수 및 단면 형상 변화, 그리고 두께 변화가 진동과 응력에 미치는 민감도를 연구하였다.
지반진동을 차단하기 위한 방법으로 방진구가 효과적이지만 대부분의 구조물은 암반 위에 건설되어 있으므로 방진구를 설치하여 진동전파경로를 차단하는 것은 무리가 된다. 그러므로 천공기를 이용하여 방진공을 형성하여 발파진동을 차단하려는 사례가 늘어나고 있는 실정이다. 본 연구에서 2차원 지반모델에 설치된 방진공의 발파진동차단효과를 수치 해석적으로 분석하기 위해 이산요소해석프로그램 (UDEC)을 이용하여 동적 해석을 수행하였으며 이와 비슷한 조건으로 현장실험에 적용하였다.
건설교통부 암발파 잠정지침은 du Pont 사의 발파 진동 추정식을 적용하고 있다. 본 연구에서는 그 타당성을 검토하기 위하여 이 식과 Dowding, Devine 및 그동안 국내 자료로 발표한 식들을 비교 분석하였다. 그 결과 잠정지침의 기준식은 잘못 적용되어 전반적으로 최대 진동속도를 낮게 평가하고 있고 이에 의한 발파설계는 높은 진동을 유발할 가능성이 높은 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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