• Title/Summary/Keyword: 굽힘 진동

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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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An Experimental Study on Chaotic Vibrations of a Thin Beam under Torsional Excitation (지지부에 비틀림 하중을 받는 얇은 빔의 혼돈역학에 관한 실험적 연구)

  • 권태호;주재만;박철희
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.191-196
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    • 1995
  • 지지부에 비틀림 하중을 받는 Elstica는 비틀림 운동을 하며, 그 가진 주파수가 굽힘모드 근처일 때는 해당하는 굽힘 모드의 운동까지도 동시에 존재하게 된다. 이때 가진력의 크기가 작을때는 주기적인 운동이 된다. 가진력의 크기가 증가함에 따라 굽힘 운동은 굽힘 1차 모드와 연성된 유사주기운동이 발생하며, 이떤 범위 이상이 되면 굽힘 운동과 비틀림 운동이 결합된 진폭이 매우 크고 불규칙적인 비평면 운동(out of plane motion)이 발생하게 되며 이 때의 운동은 혼돈운동이다. Elastica가 굽힘 3차 고유진동수 근방의 주파수로 비틀림 하중을 받을 때의 정확한 이론적 해석을 위해서는 굽힘 3차모드 까지는 반영할 수 있는 식이 모델링 되어야 할 것으로 보인다. 이것은 복잡한 비평면운동을 할 때 굽힘 3차 모드까지 관찰된다는 사실에 근거한다.

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Transmission of Vibration Energy in Box-like Structures (격자형 구조물내의 진동에너지 전파)

  • 김현실;강현주;김재승
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.126-131
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    • 1994
  • 본 연구에서는 굽힘파(bending wave)의 전달만 고려하였는데 실제로는 보 및 비틀림 모드도 존재하나 고주파수 대역에서는 굽힘모드가 지배적이며 소음의 발생도 굽힘모드에 의해 주로 발생하므로 보 및 비틀림모드의 생략이 큰 오차를 가져오지는 않는다. 테스트 모델에 대해 실험을 수행하여 결과를 비교하였다. 또한 구조물의 고주파수 진동소음 해석방법으로 널리 쓰이는 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용한 결과와 비교하였다.

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Flexural Vibration of a Rectangular Plate with Orthotropically and Harmonically Varying Material Properties (재질분포가 직교이방 조화함수로 변하는 사각 평판의 굽힘 진동 해석)

  • 김진오;문병환
    • Journal of KSNVE
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    • v.11 no.2
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    • pp.323-328
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    • 2001
  • The paper describes a theoretical study on the flexural vibration of an elastic rectangular plate with periodically nonuniform material properties. The approximate solution of the natural frequency and mode shape has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of the flexural rigidity and mass density. It has been shown that distributed modes exist in the plate which Is a two-dimensional model of the flat panel speaker.

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Flexural Vibration of a Bar with Periodically Nonuniform Material Properties (재질이 주기적으로 불균일한 보의 굽힘 진동 해석)

  • 김진오;문병환;김준태
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.18 no.3
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • The paper describes a theoretical study on the flexural vibration of an elastic flat bar with periodically nonuniform material properties. The approximate solution of the natura1 frequency and mode shape has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of the flexural rigidify and mass density. The numerical solution obtained by using the finite element method verifies the trend of the approximate solution. It appears that distributed vibrations exist in the low modes, and this approach can be extended to the vibration analysis of the p1ate in the flat panel speaker.

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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.

Exact Solutions for Bending Vibration of Beam with Linearly Reduced width Along Its Length (길이를 따라 선형적으로 감소된 폭을 가지는 보의 굽힘 진동에 대한 정확해)

  • Lee, Jung Woo;Kim, Jung Ho;Lee, Jung Youn
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.25 no.6
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    • pp.420-425
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    • 2015
  • In this paper a transfer matrix method is developed to solve for bending vibration of beam with linearly reduced width, and subsequently used to determine the exact natural frequencies for such problems. The differential equation, shear force, and bending moment are derived from Hamilton's principle, and the roots of the differential equation are computed using the power series solution of the Frobenius method. The effect of various taper ratio for bending vibration of beam with linearly reduced width is investigated in detail, and to validate the accuracy of the proposed method the results computed are compared with those given from commercial software(ANSYS).

Flapwise Bending Vibration of Rotating Timpshenko Beams with Concentrated Mass and Mass Moment of Inertia (집중 질량및 관성 모멘트를 갖는 회전하는 티모센코 보의 면외굽힘 진동)

  • 박정훈;유홍희
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.2
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    • pp.353-360
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    • 1998
  • In this paper, a modeling method for the bending vibration analysis of rotating Timoshenko beams with concentrated mass and mass moment of inertia is presented. The shear and rotary inertia effects become critical for the accurate estimation of the natural frequencies and mode shapes as the slenderness ratio decreases. The natural frequencies obtained by using the Timoshenko beam theory are lower than those by using the Euler beam theory. The critical angular speed, which does not exist only with the concentrated mass, exists with the concentrated mass moment of inertia.

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

  • 송창용;손충열;송재영
    • Journal of KSNVE
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    • v.6 no.4
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    • pp.431-438
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    • 1996
  • The channel type structure which has large openings is frail with respect to torsional strength, and the horizontal-torsional motion is highly coupled, because of the large difference between the centroil and the shear center. Also, a discontinuous boundary phase is came from tansition section between the opened section and the closed section. To analyze the Bending- Torsional coupled mode parameters for the channel type structure, the Transfer Matrix Method was used. Comparing the result of F.D.M.T.M.M yields good results in relatively low frequency region.

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