• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.826-829
• /
• 2004

Structural Dynamics Modification is very effective technique to improve structure's dynamic characteristics by adding or removing auxiliary structures, changing material property, changing shape of structure. In this research, using the surface grooving technique, shape of base structure was changed to improve its first natural frequency. Utilizing the result of frequency variation analysis, groove shape was formed gathering the many small embossing elements. For this process, Criterion Factor was introduced. To reduce its amount of calculation, the range of target area was restricted to their neighboring area and initial grooving point was selected using high-strain energy. This surface grooving technique was successfully applied to the HDD cover model.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.29 no.1
• /
• pp.143-157
• /
• 1992

For the design of structural systems having the prescribed or optimum dynamic characteristics, some design changes of the initially designed system are required. In these cases, if the sensitivity analysis which can predict the changes of dynamic characteristics due to the changes of design variables is applied, the design changes can be carried out rationally and very efficiently. For many structural systems, it is well known that the analysis by the transfer matrix method(TMM) and the combined finite element-transfer matrix method(FETMM) is more efficient than the analysis by the finite element method. However, most known studies on the sensitivity analysis of structural systems premise using the finite element method. In this paper, the sensitivity analysis methods by the TMM and the FETMM are presented and some numerical investigations on the beam-column with elastically restrained ends and intermediate contraints and the stiffened plate having subsystems are carried out. The results of the numerical examples show good accuracy and computational efficiency of the presented methods, and show that the application of sensitivity analysis in the dynamic characteristic reanalysis give good results within the practically changeable range of design variables.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1997.04a
• /
• pp.176-183
• /
• 1997

본 논문에서는 모드합성법의 단점이라고 할 수 있는 고차모드의 생략오차를 보완하면서 합성 후의 전체구조물의 자유도를 줄일 수 있는 자유경계합성법을 대형복합구조물에 적용하기 위하여 일반화된 다중모드합성법을 제시하고 판구조물과 모형차에 적용하여 그 효율성을 검증하였다. 또한 모드합성법의 개념을 구조물의 동적구조변경에 적용하기 위한 부분구조 모드물성치 감도법을 제안하였으며, 이의 타당성을 확인하기 위하여 판구조물에 적용하였다. 이 방법은 물성치가 변하는 분계에서만 모드물성치의 감도를 다시 계산하여 합성하면 되므로 대형구조물의 구조변경시 효과적인 방법이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1993.10a
• /
• pp.177-183
• /
• 1993

본 연구에서는 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 대형 구조물인 안테나 각 분계의 동특성을 파악하고, 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성을 파악하였다. 또한 구조물의 주파수 응답 함수를 이 용하여 지배적인 고유모드를 구하였고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산 출하여 전체 고유모드에 대한 분계의 에너지 기여도 파악하였으며, 이와 같 은 진동 요인 분석에 따른 진동 대책으로, 변형 및 운동 에너지 기여도가 높 은 분계의 질량 및 강성 변경에 따른 구조물의 동특성 변화를 예측함으로 구조물의 동특성 개선의 방향을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 1992.10a
• /
• pp.25-30
• /
• 1992

최근 전자계산기를 이용한 진동해석 방법이 눈부시게 발달하여, 일반 구조물 이나 기계 구조물 등의 동특성을 설계 단계에서 정도 높게 예측하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 종래의 구조해석은 주어진 시스템의 동특성을 위한 것으로 얻어진 동특성으로부터 질량, 관성제원 및 스프링상수값 등의 설계상 수값을 규명하는 연구는 미미한 실정이다. 이것에 대한 해결방법으로 크게 해석적인 방법과 실험적인 방법으로의 접근이 있어 왔다. 해석적인 방법으로 유한요소해석에서 얻은 모드좌표를 물리좌표로 변환하는 방법으로 Guyan의 정축소와 같은 절점축소를 행하는 방법이 고찰되었다. 실험적인 방법으로 가 진실험에서 얻은 전달함수나 모드파라미터로부터 [M], [K] 행렬을 결정하는 연구가 있었지만 어떤것도 질량, 스프링상수 등의 설계상수를 완전히 규명하 지는 못하였다. 또한, 설계 단계에서 필요한 질량, 관성제원 또는 스프링상수 등의 최적한 값이나, 원하는 시스템특성을 얻을 수 있는 설계상수의 적정한 폭을 구하는 연구는 설계자의 경험과 반복된 시행착오에 의존하는 실정이다. 감도해석은 이러한 문제점을 개선하는 수단으로 설계변수에 대한 동특성의 변화율을 구하는 것이다. 감도해석을 수행하는 것은 어느 설계변수를 수정하 는 것이 주어진 동특성에 부합되는 지를 알려주고, 어느 것을 수정하는 것이 원하는 방향의 동특성변화에 가장 효과적인지를 알려주는 것이다. 따라서 감 도해석을 이용하여 설계의 최적화 프로그램을 만들수 있고, 이것은 설계자가 요구하는 동특성을 목적함수로 하여 주어진 구조물을 최적화하는 설계상수 값을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 강체모델의 동특성으로부터 모델의 설계 상수를 규명하고, 동특성의 개선을 위하여 설계변수의 변경량을 물리좌 표계에서 얻는것을 목적으로 한다. 강체 마운트계의 관성제원 및 마운트강성 의 규명을 위하여 임으로 주어진 설계상수를 모델데이타로 하여 관성제원과 스프링 강성을 구하였다. 관성제원의 규명은 주어진 모델의 관성값을 모르는 것으로 하여 임의의 초기 관성값으로 감도해석에 의해 주어진 계의 관성값 을 물리 좌표계에서 규명하였다. 마운트 강성의 규명도 관성제원의 규명과 같은 방법으로 임의의 강성값으로 감도해석을 하여 강성값을 규명하였다. 또 한 감도해석에 의한 동특성 변경은 특정한 고유진동 수의 변경이 필요할 때, 고유진동수의 이동을 위한 관성제원의 변경 및 마운트 강성변경값을 예측할 수 있다. 본 연구수행의 기본적인 흐름도는 Fig.1.1과 같다. 위와 같은 작업 으로 엔진 마운트와 같은 강체 모델의 시스템 규명을 행하는 경우에 유한요 소해석 및 가진 실험으로 얻은 고유진동수의 정보 또는 원하는 고유진동수 의 특성을 기본으로 실제 설계에서 사용이 가능하도록 물리 좌표계에서 관 성 제원 및 스프링상수를 구할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• 1997.06a
• /
• pp.53-56
• /
• 1997

Tonpilz 압전변환기에 관하여 유한요소법을 사용하여 공기중의 동특성 해석과 수중의 방사임피던스를 해석하였다. 공기중에서 트랜스듀서의 구조를 변화시키면서 입력 어드미턴스 특성과 진동모드를 해석하여 압전변환기를 모델링하였다. 음향 윈도우를 압전변환기 전면에 부착한 후 유한요소법(FEM)에 의하여 매질의 영향을 고려한 입력어드미턴스 특성을 해석하였으며, 또한 방사임피던스 계산 루틴을 추가하여 무한 배플의 경계조건하에서 방사 임피던스를 해석하였다. 공기중과 수중에서의 해석을 통하여 Tonpilz 압전변환기 단일 소자의 구조 변경 및 기계 부재의 추가등에 따라 변동하는 변환기의 특성 및 방사 임피던스를 해석하므로서 평면 배열형 음향 트랜스듀서의 설계에 필요한 파라메터를 구할 수있다.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.120-126
• /
• 2004

This study proposed the analysis of mass position detection due to the change of the mass and strifeless of structure by using the original and modified dynamic characteristics. The method is applied to examples of the cantilevers beam and the 3 degrees of freedom system by modifying the mass. The predicted detection of the mass positions and magnitudes are in good agrement with the present study from the structural reanalysis using the modified mass.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.45-54
• /
• 2011

This paper discuss about structure modification method of the reciprocating compressor to reduce its vibration and noise in small refrigeration system. The structure modification is applied using analytic FE models and then applying suggested Component Mode Synthesis(CMS) algorithms. The efficient CMS algorithms to a compressor's fixed base design problem are analytically tried and verified from some experiments.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2005.05a
• /
• pp.128-131
• /
• 2005

Structural Dynamics Modification (SDM) is a very effective technique to improve structure's dynamic characteristics by adding or removing auxiliary structures. changing material properties and shape of structure. Among those of SDM technique, the method to change shape of structure has been mostly relied on engineer's experience and trial-and-error process which are very time consuming. In order to develop a systematic method to change structure shape, surface grooving technique is studied and successfully applied to HDD cover model. To check the effectiveness of this surface grooving technique, the grooved HDD cover design was manufactured using rapid prototyping and experimentally tested to prove the effectiveness of the grooving method as one of SDM techniques. And the modal strain energy and eigenvalue sensitivity method for choosing the initial starting point are compared.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
• /
• v.15 no.3 s.96
• /
• pp.341-345
• /
• 2005

Structural Dynamics Modification (SDM) is a very effective technique to improve structure's dynamic characteristics by adding or removing auxiliary structures, changing material properties and shape of structure. Among those of SDM technique, the method to change shape of structure has been mostly relied on engineer's experience and trial-and-error process which are very time consuming. In order to develop a systematic method to change structure shape, surface grooving technique is studied. In this work, the shape of base structure was modified to improve its dynamic characteristics such as natural frequencies via surface grooving technique. Grooving shape was formed by mergingthe neighboring small embossing elements after analyzing frequency increment sensitivities of all the neighboring emboss elements. For this process, Criterion Factor was introduced and the initial grooving was started from the element having highest strain energy and the grooving is expanded into neighboring element. The range of targeting grooving area to check its frequency variations restricted to their neighboring area to reduce the computation effort. This surface grooving technique was successfully applied to a hard disk drives (HDD) cover model to raise its natural frequency by giving some groove on its surface.