• 제목/요약/키워드: 끝단질량

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축압축력을 받는 T형상 크랙 보의 안정성 및 동특성 해석 (Analysis of Stability and Dynamic Behaviour of Cracked Cantilever T-beams Subjected to Axial Force)

  • 손인수;조정래;윤한익
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.453-459
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    • 2010
  • In this paper, the purpose is to investigate the stability of cracked cantilever T-beams subjected to axial force. In addition, an analysis of the natural frequency of a cracked beams as crack position, crack depth and tip mass is investigated. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by the energy expressions using extended Hamilton's Principle. The crack is assumed to be in the first mode of fracture and to be always opened during the vibrations. The results of this study will contribute to the safety test and stability estimation of structures of a cracked T-beams subjected to axial force.

유체유동 외팔 파이프의 안정성에 미치는 크랙의 영향 (Effects of Crack on Stability of Cantilever Pipe Conveying Fluid)

  • 손인수;윤한익;김동진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.1119-1126
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    • 2007
  • In this paper, the dynamic stability of a cracked cantilever pipe conveying fluid with tip mass is investigated. The pipe is modelled by the Euler-Bernoulli beam theory in which rotatory inertia and shear deformation effects are ignored. The equation of motion is derived by the energy expressions using extended Hamilton's Principle. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged pipe segments. The influence of the crack severity, the position of crack, the mass ratio, and a tip mass on the stability of a cantilever pipe conveying fluid are studied by the numerical method. Besides, the critical flow velocity and the stability maps of the pipe system as a function of mass ratios($\beta$) for the changing each parameter are obtained.

종동력을 받는 외팔보의 진동특성에 미치는 세장비의 영향 (Effects of Slenderness ratio on Dynamic Behavior of Cantilever Beam Subjected to Follower Force)

  • 손인수;윤한익;안태수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.575-578
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    • 2008
  • In this paper, the purpose is to investigate the stability and variation of natural frequency of a Timoshenko cantilever beam subjected to follower force and tip mass. In addition, an analysis of the flutter instability(flutter critical follower force) of a cantilever beam as slenderness ratio is investigated. The governing differential equations of a Timoshenko beam subjected to an end tangential follower force is derived via Hamilton;s principle. The two coupled governing differential equations are reduced to one fourth order ordinary differential equation in terms of the flexural displacement. Finally, the influence of the slenderness ratio and tip mass on the critical follower force and the natural frequency of a Timoshenko beam are investigated.

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경사종동력을 받는 크랙 외팔보의 안정성에 미치는 세장비의 영향 (Effects of Slenderness Ratio on Stability of Cracked Beams Subjected to Sub-tangential Follower Force)

  • 갈영민;안성진;윤한익;손인수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.961-966
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    • 2008
  • In this paper, the purpose is to investigate the stability and variation of natural frequency of a Timoshenko cantilever beam subjected to Subtangential follower force and tip mass. In addition, an analysis of the flutter instability(flutter critical follower force) of a cantilever beam as slenderness ratio is investigated. The governing differential equations of a Timoshenko beam subjected to an end tangential follower force is derived via Hamilton;s principle. The two coupled governing differential equations are reduced to one fourth order ordinary differential equation in terms of the flexural displacement. Finally, the influence of the slenderness ratio and tip mass on the critical follower force and the natural frequency of a Timoshenko beam are investigated.

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유체유동 회전 외팔파이프의 안정성에 미치는 끝단질량의 영향 (Stability Analysis of Cracked cantilever beam Subjected to Follower force)

  • 윤한익;손인수;김동진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.121-126
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    • 2007
  • In this paper the vibration system is consisted of a rotating cantilever pipe conveying fluid and a tip mass. The equation of motion is derived applying a modeling method that employs hybrid deformation variables. 'TI1e influences of the rotating angular velocity, mass ratio and the velocity of fluid flow on the stability of a cantilever pipe are studied by the numerical method. The effect of tip mass on the stability of a rotating cantilever pipe are also studied. The influences of a tip mass, the velocity of fluid the angular velocity of a cantilever pipe and the coupling of these factors on the stability of a cantilever pipe are analytically clarified.

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끝단질량과 종동력을 가진 크랙 외팔 보의 안정성 해석 (Stability Analysis of Cracked Cantilever Beam With Tip Mass and Follower Force)

  • 윤한익;손인수;안태수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.99-104
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    • 2007
  • In this paper a dynamic behavior(natural frequency) of a cracked cantilever beam with tip mass and follower force is presented. In addition. an analysis of the flutter and buckling instability of a cracked cantilever beam subjected to a follower compressive load is presented. Based on the Euler-Bernouli beam theory, the equation of motion can be constructed by using the Lagrange's equation. The vibration analysis on such cracked beam is conducted to identify the critical follower force for flutter ins stability based on the variation of the first two resonant frequencies of the beam. Besides. the effect of the crack's intensity and location on the flutter follower force is studied. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments. The crack is assumed to be in the first mode of fracture and to be always opened during the vibrations.

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경량 압전 복합재료 작동기를 이용한 끝단 질량이 부착된 보의 진동 제어 (Vibration Control of a Beam with a Tip Mass using a Lightweight Piezo-composite Actuator)

  • 란동 마투아;박훈철;구남서
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.218-224
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    • 2007
  • PZT와 같은 압전 재료는 능동 진동 억제 분야에서 널리 사용되고 있지만 단일 PZT의 경우 장착 과정에서의 손상, 전기 누전, 낮은 피로 성능과 같은 문제가 지적되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개발된 LIPCA 작동기는 여러 층의 복합재료와 PZT 층으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 LIPCA 작동기를 끝단 질량이 부착된 알루미늄 외팔보의 진동을 억제하는데 적용하였다. 양변위 되먹임 제어 알고리듬을 사용하였으며, 필터 주파수를 대상 모드의 첫 번째 고유진동수에 맞추었다. 실험적으로 구한 알루미늄 보의 고유 진동수는 유한요소 해석의 결과와 잘 일치하였다. LIPCA 작동기를 능동 진동제어에 적용할 때 효율성을 시간과 주파수 영역에서 확인하고자 하였는데, 실험 결과 PPF제어를 사용한 LIPCA 작동기가 자유 진동의 안정화 시간과 강제 진동의 진폭을 효과적으로 제어할 수 있었다. 사례 연구로 다른 두께를 가지는 보의 강제 진동 제어를 수행하였다.

자유단 혹은 노드점에 작용하는 스프링과 부가질량을 받는 일단 지지보의 고유진동수 (Eigen-Frequency of a Cantilever Beam Restrained with Added Mass and Spring at Free End or a Node Point)

  • 심우건
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.32-40
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    • 2018
  • 열 교환기/원자로의 과도한 진동을 방지 하려면 진동해석을 설계 단계에서 수행해야 한다. 진동 문제에서 고유 진동수의 정보는 열 교환기/원자로의 안전성을 평가하기 위하여 요구된다. 본 논문은 일단 지지보에 발생되는 고유치 문제를 해석하기 위하여 수치해석 방법인 Galerkin의 방법을 기술하였다. 일단 지지보는 자유단 끝점 또는 모드의 노드 포인트에 부가 질량과 스프링에 의하여 구속되어 있다. 수치해석으로 구한 고유진동수는 간단한 해석 방법과 간단한 테스트에 의하여 각각 구한 결과와 비교 되었다. Galerkin의 방법을 사용하여 논의된 일단 지지보의 고유 진동수를 구할 수 있음을 보였다. 부가 질량 증가함에 따라 고유 주파수는 감소하며 스프링 힘의 증가에 따라 고유 주파수는 상승함을 보였다. 무거운 부가 질량은 가연성 배관의 지지대 역할을 함을 보였다. 일단 지지보의 끝단에 설치된 부가 질량의 경우에 개발된 기존의 어림적 해석 방법으로도 일차 모두의 고유 진동수를 비교적 정확하게 구할 수 있음을 알 수 있었다.

끝단질량과 종동력을 가진 크랙 외팔 보의 안정성 해석 (Stability Analysis of Cracked Cantilever Beam with Tip Mass and Follower Force)

  • 손인수;윤한익;안태수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.605-610
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    • 2007
  • In this paper a dynamic behavior(natural frequency) of a cracked cantilever beam subjected to follower force is presented. In addition, an analysis of the flutter and buckling instability of a cracked cantilever beam subjected to a follower compressive load is presented. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion can be constructed by using the Lagrange's equation. The vibration analysis on such cracked beam is conducted to identify the critical follower force for flutter instability based on the variation of the first two resonant frequencies of the beam. Besides, the effect of the crack's intensity and location on the flutter follower force is studied. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments. The crack is assumed to be in the first mode of fracture and to be always opened during the vibrations.

음향 재질의 복소수 모듈러스 추출에 관한 연구 (A Study on Determining Complex Young's Modulus of Acoustic Materials)

  • 김인수;이효근;김성희
    • 한국음향학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.30-36
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    • 1991
  • 음향 재질의 복소수 모듈러스(Complex Young's modulus)는 정적하중하에서 주파수에 따라 변하므로 재질의 동특성 규명을 위해 손실을 가지는 rod로 모델링 된 원통형 시편을 사용, 한쪽 끝은 가진기로 축방향 조화가진을 하고, 타단에서는 부가 질량체를 부착시켜 이의 전달 함수를 구한다. 전달 함수 방법은 축방향으로 가진된 rod로 모델링하여 가진기의 주파수 범위인 50~20000Hz에서 이론 및 실험적으로 해석된다. 또한 발생가능한 오차의 원인을 규명하고자 시편이가지는 포아송비(Poisson's ratio)에 기인한 측면운동, 끝단효과(End Effect), 손실계수가 작은 경우의 측정오차 및 시편 끝단의 접착제 효과를 분석하였으며 형상계수의 도입에 의해 측면운동에 의한 오차를 보상하였다.

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