• Title/Summary/Keyword: 굽힘효과

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Bending-Torsional Vibration Characteristics of Large Structures Influenced by Coupling Effects (연성효과에 의한 대형 구조물의 굽힘-비틀림 진동특성)

  • 송창용;손충열;송재영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.208-216
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    • 1995
  • 대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

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크랭크축-실린더블록 계의 진동해석

  • 오성환
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.5
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    • pp.406-412
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    • 1985
  • 연소 동안에 크랭크 축은 오일 필름을 통하여 연소압력이 실린더 블록으로 전달된다. 점화 전에 관성력에 의한 크랭크 축의 굽힘 변형은 크랭크 축으로부터 메인 베어링까지의 연소하중 전달에 큰 영향을 미친다. 메인 베어링에 베어링 보를 부착시키거나 크랭크 축의 굽힘 강성을 변화시켜 실린더 블록의 스커어트 진동을 감소시키는 효과를 얻었다. 크랭크 축의 비틂 진 동을 일으키는 회전력과 관성력 변동의 합력은 크랭크 저어널의 횡진동을 일으킨다. 크랭크 축의 횡 강제진동은 베어링 1에서 최대값이기 때문에 실린더 블록의 굽힘, 비듦 진동에 대하여 기진력이 된다. 실린더 블록의 진동 진폭은 관성력 변동의 주파수가 실린더 블록의 공진진 동수에 가까워지는 정도와 크랭크 축 비듦 진동의 진폭에 의존한다. 크랭크 풀리의 극관성 모우멘트와 크랭크 축 비듦 진동을 감소시키는데 효과를 준다.

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Sectional forming analysis by membrane finite elements considering bending effects (굽힘효과를 고려한 박막 유한요소에 의한 단면 성형해석)

  • Kim, Jun-Bo;Lee, Gwang-Byeong;Keum, Yeong-Tak
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.22 no.3
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    • pp.493-503
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    • 1998
  • The sectional forming analysis considering bending effects from the geometrically deformed shape of two linear membrane finite elements(called super element) was performed under plane strain assumption for analyzing forming processes of an arbitrarily shaped draw-die. For the evaluation of bending effects, the bending equivalent forces are calculated from the bending moment computed using the changes in the interior angle at the middle node of super element, and are agumented to the membrane stretch forces. In order to verify the validity of the bending formulation, the simulation results for the stretch, draw, and bend sections were compared with membrane analysis results and measurements.

Dynamic Analysis of an Automatic Dynamic Balancer in a Rotor with the Bending Flexibility (축의 굽힘효과를 고려한 회전체에 장착된 자동평형장치의 동적해석)

  • Jeong, Jin-Tae;Bang, In-Chang
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.25 no.7
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    • pp.1125-1130
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    • 2001
  • Dynamic behaviors of an automatic dynamic balancer are analyzed by a theoretical approach. Using the polar coordinates, the non-linear equations of motion for an automatic dynamic balancer equipped in a rotor with the bending flexibility are derived from Lagrange equation. Based on the non-linear equation, the stability analysis is performed by using the perturbation method. The stability results are verified by computing dynamic response. The time responses are computed from the non-linear equations by using a time integration method. We also investigate the effect of the bending flexibility on the dynamics of the automatic dynamic balancer.

Dynamic Analysis of an Automatic Dynamic Balancer in a Rotor with the Bending Flexibility (축의 굽힘효과를 고려한 회전체에 장착된 자동평형장치의 동적해석)

  • Bang, In-Chang;Chung, Jin-Tai
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.629-634
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    • 2000
  • Dynamic behavior of an automatic dynamic balancer is analyzed by a theoretical approach. Using Lagrange's equation, we derive the non-linear equations of motion for an automatic dynamic balancer equipped in a rotor with the bending flexibility with respect to the rectangular coordinate. Considering the rotor bending flexibility we analyze out-of-plane vibrations as well as in-plane vibrations of the automatic dynamic balaner. The time responses are computed from the non-linear equations by using a time integration method. We also investigate the effect of rotor flexibility on the behavior of the automatic dynamic balancer

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Flapwise bending vibration analysis of rotating cantilever beams considering shear and rotary inertial effects (전단 및 단면 회전관성효과를 고려한 회전 외팔보의 면외 굽힘진동해석)

  • Shin, Sang-Ha;Yoo, Hong-Hui
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.21 no.10
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    • pp.1580-1588
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    • 1997
  • A modeling method for the flapwise bending vibration of a rotating cantilever beam which has small slenderness ratio is presented in this paper. It is shown that as the slenderness ratio decreases the shear and rotary inertia effects increase. Such effects become critical for the accurate estimation of the natural frequencies and modeshapes, especially higher frequencies and modes, as the angular speed increases. It is also shown that the flapwise bending natural frequencies are higher than the chordwise bending natural frequencies. The discrepancy between first natural frequencies are especially significant when the hub radius ratio is small.

An Investigation of the Bendability of Glass Fiber Reinforced Thermoplastic Composite Sheet (유리섬유 강화 열가소성 복합재료 판재의 굽힘성에 관한 연구)

  • Joong-Hee Lee;K. Y. Rhee
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.119-126
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    • 1998
  • 유리섬유 강화 열가소성 복합재료는 고상성형법에 의해 저렴한 가격으로 큰 부피의 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나 이러한 재료의 성형성이나 재료거동의 특성은 아직 잘 파악되지 않았다. 본 연구의 주안점은 이러한 재료의 단순 굽힘에서의 굽힘성형성을 연구하는데 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 20 %, 35 %, 40 % 함유한 폴리프로필렌이다 굽힘시험은 75 $^{\circ}C$에서 150 $^{\circ}C$ 사이의 온도에서 25 $^{\circ}C$ 씩 증가하면서 행했고, 편치속도는 2.54 mm/sec와 0.0254 mm/sec에서 행했다. 단순 굽힘시험에서 측정된 굽힘성형성은 해석적 모델로 예측한 결과와 비교하였다. 실험결과와 예측결과가 비교적 잘 일치함을 보였으며, 굽힘성 map으로써 성형 온도와 펀치반경의 좌굴에 대한 효과를 가시화 함은 물론 좋은 성형조건을 선정할 수 있는 좋은 도구로써 나타내었다.

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2-Dimensional Finite Element Analysis of Forming Processes of Automotive Panels Considering Bending Effects (굽힘 효과를 고려한 자동차 패널 성형 공정의 2차원 유한 요소 해석)

  • 김준보;금영탁
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.4 no.6
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    • pp.27-38
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    • 1996
  • A two-dimensional FEM program, which considers bending effects in the membrane fromulation, was developed under plane strain assumption for analyzing forming processes of an arbitrarily shaped draw-die of automotive panels. For the evaluation of bending effects with membrane elements, the bending equivalent forces and stiffnesses are calculated from the bending moment computed using the changes in curvature of the formed shape of two membrane ones. The curves depicted with 3 nodes are described by a circle, a quadratic equation, and a cubic equation, respectively, and in the simulation of the stretch/draw sections of an automotive inner panel, three different description results are compared each other. Also, the bending results are compared with membrane results and measurements in order to verify the validity of the developed program.

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Effect of Specimen Geometry on Bending and Tensile Strength of Material Used in Dissimilar Joints (이종 접합재의 굽힘 및 인장강도에 미치는 시험편 형상의 효과)

  • Hur, Jang-Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.3
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    • pp.341-346
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    • 2010
  • The effect of specimen geometry on the bending and tensile strengths of dissimilar joints ($\beta-Si_3N_4/S45C$) with copper interlayers was evaluated. The average bending strength of specimens with circular cross sections was higher than that of specimens with rectangular cross sections. The crack initiation stress ($\sigma_i$) was successfully determined by the acoustic emission (AE) method and was approximately 60~80% of the bending strength. The residual stresses near the interfaces on the ceramic side were measured by X-ray diffraction before conducting the bending test. The bending strength and the crack initiation stress decreased with an increase in the residual stresses. The effect of the bending strain component was evaluated by the tensile testing; the tensile strength decreased with an increase in the bending strain component and was approximately 80% of the bending strength.