• Title/Summary/Keyword: 굽힘 진동

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대면적 표면처리용 광폭 임펠러의 경량 설계 및 구조적 안정성 (Lightweight Design and Structural Stability of Wide Impeller for Lage-area Surface Treatment)

  • 김태형;정준형;차준명;석태현;이세창
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 대면적 표면처리가 가능한 경량 광폭 임펠러를 설계하였으며 구조적 안정성을 확인하였다. 먼저 위상최적화를 통해 경량 브라켓 해석모델을 수립하였으며, 구조해석을 통해 최적의 모델을 선정하였다. 3차원 경량 광폭 임펠러의 굽힘변형 해석을 수행하였으며 허용변형량 범위에 포함되었다. 또한 진동해석을 수행하여 1차 모드 고유진동수를 얻었으며 위험속도식에 대입하여 안전 운전속도(RPM) 기준을 제시하였다. 궁극적으로 본 연구의 해석적 기법이 경량 광폭 임펠러 설계에 유효함을 확인하였다.

굽힘진동 감쇠를 위한 점탄성 적층보의 최적 설계 (Optimum Design of Viscoelastic Layered Beam to Minimize Flexural Vibration)

  • 김사수;조대승;이민우
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.90-98
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    • 1999
  • 감쇠가 적은 금속 구조물의 공진에 의한 진동과 소음을 제어하기 위해 고무, 아스팔트 계열 등의 점탄성 물질이 다양하게 사용되고 있다. 일반적으로 점탄성재료를 이용한 감쇠처리는 점탄성재료의 하부를 모재인 금속층에 취부하고 점탄성재료의 상부를 구속층으로 적층하는 방법을 적용한다. 구속감쇠층이 취부된 구조물의 감쇠 및 강성 특성은 온도와 주파수뿐만 아니라 각 층의 두께에 따라 크게 달라진다. 따라서 구조물을 경량화하고 감쇠처리 효과를 극대화하기 위해서는 점탄성층과 구속층 두께의 최적설계가 매우 중요하다. 본 연구에서는 구속감쇠층을 가진 보의 점탄성층과 구속층의 두께 변화에 따른 손실계수의 변화를 면밀히 검토하고, 이를 토대로 지정된 손실계수를 가지되 감쇠층과 구속층의 최소두께를 결정하는 방법을 제시하였다. 제시된 방법의 타당성은 수치실험적 방법으로 검증하였다.

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2층 구조물의 자유진동해석 - 전달영향계수법에 의한 정식화 - (Free Vibration Analysis of a Two-Layered Structure - Formulation by the Transfer Infiuence Coefficient Method -)

  • 문덕홍;여동준;김원철
    • 수산해양기술연구
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    • 제27권4호
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    • pp.303-312
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    • 1991
  • 직선상 2층 구조물의 임의의 절점에 변위벡터가 불연속인 죠인트 요소를 갖는 경우, 면내 굽힘 자유진동을 해석하기 위한 알고리즘을 전달영향계수법에 의해 정식화하고, 간단한 모델에 의해 수치실험을 행한 결과, 다음과 같이 요약할 수 있다. (1) 전달영향계수법은 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도 양면에서 우수함을 확인할 수 있다. (2) 구조물의 임의의 중간 절점에서 상태벡터량(횡변위, 각변위, 전단력 및 모멘트 등) 중 일부의 물리량이 불연속성을 갖더라도, 알고리즘 자체를 변화시켜야 하는 전달매트릭스법과는 달리, 스프링전수 값의 조절만으로 간단히 처리할 수 있어, 알고리즘의 일반화 및 프로그램의 범용화가 가능하다. (3) 전달영향계수법에서는, 구조물의 중간에 반고정지지와 같은 단단한 탄성지지부가 다수 존재하는 경우에도, 기본적인 알고리즘을 변경할 필요 없이 전단 및 회전 스프링정수에 적당한 값을 대입하는 것만으로 중간조건에 대응시킬 수 있고, 모든 경계조건도 마찬가지로 처리할 수 있다.

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이종두께 레이저 용접 프레임의 구조해석 (Structural Analysis of the Dual Thickness Laser Welded Frame)

  • 이영신;윤충섭;오재문
    • 전산구조공학
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    • 제10권4호
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    • pp.165-175
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    • 1997
  • 본 연구에서는 현재 자동차구조에 사용되고 있는 점용접 보강 리어사이드 프레임, 비보강 리어사이드 프레임 및 레이저 용접을 이용한 이종두께 리어사이드 프레임의 응력, 좌굴 및 진동해석이 수행되었다. 응력 및 진동해석의 경계조건은 양단고정이며, 좌굴해석시에는 단순지지 경계조건을 사용하였다. 구조해석에는 ANSYS 5.0 Code를 사용하였다. 점용접된 리어사이드 프레임의 최대응력은 메인프레임에서 발생하였으며, 그값은 80.9MPa이다. 이때의 최대변형률은 501.mu.이다. 이종두께 레이저 용접된 리어사이드 프레임은 두께가 1.8mm일 때 점용접 보강 리어사이드 프레임의 최대응력과 같아진다. 따라서 동일등가 응력을 기준으로 할 때 레이저 용접을 이용하면 중량을 17.2% 줄일 수 있다. 양단 단순지지된 보강 점용접 리어사이드 프레임의 좌굴하중은 52.54kN이다. 이때 동일한 좌굴하중을 갖는 이종두께 레이저 프레임의 두께는 1.9mm이다. 따라서 중량을 15% 감소시킬 수 있다. 보강된 점용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 163.6Hz로 굽힘모드이며, 이종두께 레이저 용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 179.8Hz이다.

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질소, 산소, 인 주개 리간드를 갖는 바나듐(Ⅲ) 착물의 합성과 특성 (제 2 보) (Synthesis and Characterization of Vanadium(Ⅲ) Complexes with N, P, O-donating Ligands(Ⅱ))

  • 오상오;류은영
    • 대한화학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.612-617
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    • 1993
  • VC$l_3$과 N, P, O 주개 리간드를 반응시켜 새로운 바나듐(Ⅲ) 착물을 합성하였으며 원소분석과 적외선, 핵자기 공명 및 전자 흡수스펙트럼 등을 이용하여 그 특성을 조사하였다. 사용한 리간드는 3,5-Lutidine, 1,2-phenylenediamine, 8-hydroxyquinoline, 9,10-phenanthrenequinone, triphenylphosphine, 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane, 1,3-bis(diphenylphosphino)propane 과 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene이다. 합성된 착물의 V-Cl 신축진동이 298~367 c$m^{-1}$에서 나타나므로 팔면체 구조로 추정된다. V-X(X=N, P, O) 신축진동이 200~600 cm-1에서 각각 관측되므로 바나듐에 리간드가 배위도니 것을 알 수 있다. Acetonitile의 C≡N 신축진동은 자유리간드(2260 cm-1)보다 약 70 c$m^{-1}$ 증가한 위치에서 나타나며, 또한 C≡N 굽힘진동도 자유리간드(377 c$m^{-1}$)보다 약 60 c$m^{-1}$ 증가한 위치에서 나타난다. 이러한 결과에 따라 [VC$l_3$(L$_2$)MeCN] 및 [VC$l_3$(L-L)MeCN]와 같은 팔면체 구조의 바나듐(Ⅲ) 착물임을 알 수 있었다.

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모멘텀 슬래밍을 고려한 선체 운동 및 파랑하중 해석 (Numerical Analysis of Ship Motions and Wave Loads Including Momentum Slamming)

  • 황지희;박인규;구원철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권2호
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    • pp.109-115
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    • 2012
  • Slamming phenomenon may occur when a ship navigates a high sea region, where the response of ship can be expected as elastic behaviour and the resultant wave loads may increase. In this paper, numerical analysis of ship motions and wave loads including momentum slamming was performed using the strip theory with regular waves. In order to analyze the effect of slamming force on the global ship motions, time histories of each mode of displacement and forces were simulated by using Newmark-beta time integration scheme. The added mass and damping coefficients calculated by Lewis form method were compared with the results of given references. For verification of numerical results, the motion RAOs of a S175 containership were calculated as an example of application and time histories of respective displacement and vertical bending moment were compared with the results of ITTC workshop benchmark test.

경량화 및 NVH 향상을 위한 복합재료 프로펠러 축의 설계 (Design of a Composite Propeller Shaft with the Reduced Weights and Improved NVH)

  • 윤형석;김철;문명수;오상엽
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.151-159
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    • 2003
  • The front 2 pieces of the 3-piece steel propeller shaft installed on a 8.5-ton truck were redesigned with a 1 -piece composite propeller shaft with steel yokes and spline parts to get the reduction of weight and the improvement of NVH characteristics. Based on the analysis of bending vibration, strength and cure-induced residual stresses of the composite propeller shaft, proper composite materials and stacking sequences were selected. The composite propeller shaft requires a reliable joining method between the shaft and steel end parts through a steel connector. From 3-D contact stress analyses of the laminated composite shaft with bolted Joints, the 3-row mechanical joint which satisfies the torque transmission capability has been designed. Several full-scale composite shafts were fabricated and tested to verify the design analyses. The design requirements are shown to be satisfied. With the newly designed composite shaft, the weight reduction more than 50% and improvements in NVH characteristics have been achieved.

투포원 연사기용 스핀들 유니트의 동특성 해석에 관한 연구 (A Study on Dynamic Characteristics Analysis of Spindle Unit for Two-for-One Twister)

  • 김광영;김종수
    • 연구논문집
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    • 통권27호
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    • pp.127-139
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    • 1997
  • 투포원 연사기는 스핀들 1회전에 2회의 꼬임을 부가하여 실의 신축성과 인장강도 및 내마모성을 증가시키며, 특수한 목적의 의장사를 만드는 섬유기계이다. 스핀들 유니트는 고속 회전중에 안정화된 운동이 지속되도록 구조설계가 요구되는 핵심장치로서 스핀들 유니트의 동특성 해석은 고속 스핀들 유니트설계의 최적화를 도모할 수 있을 것이다. 스핀들 유니트는 블레이드와 로타리 디스크로 구성되어 있으며, 스핀들 축에 대하여 회전체 형상을 유지 하고 있다. 동특성 해석을 수행하기 위하여 전달 매트릭스 해석법을 정의하고 해석용 프로그램인 SPINDLE을 이용하여 비틀림과 굽힘 고유진동수를 해석하였으며, 운전회전수에서 변위모우드를 분석하였다.

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경량 스테인리스 강관용 이음쇠의 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Fitting for Light-gauge Stainless Steel Pipe)

  • 남준석;박주환;민경탁;김엽래;송철강
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.89-97
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    • 2010
  • 최근 건축환경의 소화설비에는 배관의 경량화, 내진화, 무용접화를 요구한다. 이러한 요구사항을 만족할 수 있는 경량 스테인리스 강관 및 그 이음쇠는 이미 독일, 네덜란드, 대만, 호주, 미국, 일본 등에서 소화설비용으로 사용하고 있다. 이에 따라 그 이음쇠가 소화설비의 배관으로 사용될 수 있는지를 판단하고자 성능평가를 수행하였다. 성능평가로서 진동시험, 수격시험, 굽힘시험, 화재시험 등을 수행하였다. 시험결과 소화설비에 사용할 수 있다고 판단되었고 그 수명은 건축물의 수명 이상 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

소음/진동을 고려한 함포용 Synchro System의 다단 기어 구동장치 개발 (Development of the Multi-Gear Train Devices of Synchro System for the Guns of a Warship which Considered the Noise/Vibration)

  • 이형우;허남수;김인환;이동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1057-1067
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    • 2010
  • 다단 기어연쇄, 베어링, 축, 로터로 구성되는 함포용 synchro system의 구동장치를 개발하기 위하여, AGMA규격에 의한 기어 굽힘강도, 면압강도해석, 기어치형설계를 포함한 정적설계를 수행하였다. 또한 전달행렬법을 효과적으로 적용시킬 수 있는 Hibner's branch법과 자유도가 큰 경우에도 계산 오차 없이 고유특성치를 빠뜨리지 않고 산출할 수 있는 ${\lambda}$-matrix법을 도입하여 함포용 Synchro system의 좌우 선회용과 상하 고각형의 위험속도 해석 및 평가를 하였고, 운전속도 범위 내에 위험속도가 존재하지 않았다.