• Title/Summary/Keyword: 등가 진동계

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Size Optimization of a Rod Using Frequency Response Functions of Substructures (부분 구조의 주파수 응답 함수를 이용한 봉의 치수 최적화)

  • Yoon, Hong Geun;Lee, Jin Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.10
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    • pp.905-913
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    • 2017
  • In this work, a method of size optimization is proposed to maximize the natural frequency of a rod that consists of a hidden shape in one part and an exposed shape in the other. The frequency response function of a rod composed of two parts is predicted by using the frequency response functions of each of the parts instead of the shapes of the parts. The mass and stiffness matrices of the rod are obtained by using the mass and stiffness matrices of the equivalent vibration systems, which are obtained by applying the experimental modal analysis method to the frequency response functions of the parts. Through several numerical examples, the frequency response function obtained by using the proposed method is compared with that of a rod to validate the prediction method based on equivalent vibration systems. A size optimization problem is formulated for maximizing the first natural frequency of a combined rod, which is replaced with an equivalent vibration system, and a rod structure is optimized by using an optimization algorithm.

A Study on Experimental Determination for Effective Stiffness of Power Transmission System (동력전달계 유효강성의 실험적 결정에 관한 연구)

  • 임원식;조한상;박영일;이장무
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.51-55
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    • 1995
  • 본 연구에서는 회전동력전달계의 진동특성을 해석하고 이를 설계자료로 이용하기 위하여, 계 전체의 유효강성행렬 (effective stiffness matrix)을 실험적으로 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 이것은 비교적 측정이 용인한 관성행렬이 알려져 있다고 가정한 경우 기존의 선형 모델링을 그대로 이용하고, 위의 모든 기계요소의 해석이 불가능한 강성들을 포함한 등가강성(equivalent stiffness)으로 구성된 계의 유효강성행렬을, 실험에 의해 얻어진 계의 여러 작동상황과 이에 따른 고유진동수에 매칭(matching)시켜 결정하는 것이다. 또한, 이의 검증을 위하여 유성기어와 클러치로 이루어진 가상의 동력전달계를 구성하고 이의 시뮬레이션 결과를 이용하여, 유효강성 결정법을 통해 얻어진 등가강성들과 실제값들의 비교함으로서 그 신뢰도를 추정하였다.

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Equivalent Damping Ratio of a SDOF Structure Combined with Coulomb and Viscous Damping (점성 및 마찰감쇠가 있는 단자유도 구조물의 등가감쇠비)

  • Seong, Ji-Young-Suck;Min, Kyung-Won
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.449-453
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    • 2010
  • 본 논문에서는 점성 및 감쇠가 있는 단자유도 구조물의 등가감쇠비를 효율적으로 구하는 방법을 제시하였다. 건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 마찰감쇠기가 설치된 단자유도 건물은 마찰감쇠기외에 점성감쇠가 동시에 존재하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 등가감쇠비를 산정하기 위해서 첫째, 점성과 마찰감쇠가 있는 단자유도계 건물의 자유진동 정해를 통하여 변위응답과 가속도 응답특성을 분석하였다. 둘째, 자유진동의 경우 응답이 멈출 때까지 소산에너지식을 이용하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 셋째, 조화가진 일 때는 수치해석을 통하여 마찰력비 $F_r$에 따른 응답 특성을 알아보았다. 넷째, 조화가진의 경우 에너지 균형식을 바탕으로 등가점성감쇠비를 유도하였다. 등가점성감쇠비는 변위응답비의 영향을 받으므로 응답을 알아야만 구할 수 있다. 건물 응답의 진동수 특성은 협소영역(narrow band)이므로 고유진동수에 의해 지배된다고 가정하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 마지막으로, 유도한 자유진동과 조화가진의 등 가점성감쇠비를 이용한 등가선형운동방정식의 해를 비선형 수치해석 한 결과와 비교하여 검증하였다.

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A Study on the Dynamics of Train Using Equivalent System (등가계를 적용한 열차의 동적거동에 관한 연구)

  • 조동현;임진수
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.1
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    • pp.117-122
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    • 2000
  • The dynamics of train has recently been analysed in many cases and very complex nonlinear creep theories have been developed by many engineers. But much calculation time is spent and latest complex creep theories cannot be adapted in train analysis. In this study efficient and fast train analysis method was suggested. Many of degree of freedom were reduced in multi-vehicle system using equivalent system and fast calculation time was achieved. And the accuracy of equivalent system method was proved by linear and nonlinear dynamic analysis.

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Theoretical Investigation of 2DOF Vibrating System and Its Application to Dynamic Vibration Absorber (2자유도 진동계에 관한 이론적 고찰 및 진동흡진기로의 응용)

  • Jang, Seon-Jun;Brennan, M.J.;Rustigh, E.;Jung, Hyung-Jo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.4
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    • pp.371-377
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    • 2009
  • In this paper, the dynamic characteristic of vibrating system which has translational and rotational degrees of freedom is studied. The moment of inertia of the system is modeled here as the inerter and the equivalent model to the system is proposed using dynamic stiffness method. It is shown that the size of inerter plays a major role to determine the dynamic characteristic of the system. This two degree of freedom system(DOF) is applied as a dynamic vibration absorber(DVA) to the elimination of single peak of main body. The solution for the undamped DVA is presented in analytical form while the damped DVA is designed using fixed point theory. The numerical examples are presented for verifying the methods.

A Modeling Method of Equivalent Vibratory System in End Milling (엔드밀링에서 등가 진동계 모델링)

  • 백대균;고태조;김희술
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.20 no.12
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    • pp.135-141
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    • 2003
  • For the analysis of machined surface topography and machine-tool chatter, the cutting system is considered to be a single degree of freedom system. This paper presents a modeling method of equivalent vibratory system for precision cutting in end-milling using an impact test, an Autoregressive Moving Average (ARMA) mode] and a bisection method It has been shown that the proposed modeling method provides a good identification of the cutting system. The advantages of the proposed method in comparison to the existing method are that it is very easy and accurate.

다층 구조를 갖는 벨로우즈의 등가 모델링에 관한 연구

  • 정태진;김병곤;조원용;유중근
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.61-61
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    • 2004
  • 벨로우즈는 차량의 배기계나 공장의 덕트 등에 진동 절연을 목적으로 장착되는 부품으로서 제품의 특성상 진동 하중을 많이 받기 때문에 여러 겹으로 설계하는 경우가 많다 또한, 대부분의 제품이 그러하듯이 유한요소해석을 적용하여 제품의 특성을 조기에 평가함으로써 개발의 효율성을 높일 수 있다. 그러나, 여러 겹으로 되어있는 제품의 특성을 그대로 모델링 하였을 때는 유한요소의 수가 지나치게 증가하는 경향이 있기 때문에 해석을 수행하기 어렵다.(중략)

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Prediction of Dynamics of Bellows in Exhaust System of Vehicle Using Equivalent Beam Modeling (등가 보 모델링 방법을 이용한 차량 배기계의 벨로우즈 동특성 예측)

  • Hong, Jin Ho;Kim, Yong Dae;Lee, Nam Young;Lee, Sang Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.11
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    • pp.1105-1111
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    • 2015
  • The exhaust system is one of the major sources of vibrations, along with the suspension system and engine. When the exhaust system is connected directly to the engine, it transfers vibrations to the vehicle body through the body mounts. Therefore, in order to reduce the vibrations transmitted from the exhaust system, the vibration characteristics of the exhaust system should be predicted. Thus, the dynamic characteristics of the bellows, which form a key component of the exhaust system, must be modeled accurately. However, it is difficult to model the bellows because of the complicated geometry. Though the equivalent beam modeling technique has been applied in the design stage, it is not sufficiently accurate in the case of the bellows which have complicated geometries. In this paper, we present an improved technique for modeling the bellows in a vehicle. The accuracy of the modeling method is verified by comparison with the experimental results.

Equivalent Stiffness Modeling of Isolators to Consider Wave Effects in Multi-dimensional Vibration Isolation Analysis, via Vibrational Power (진동파워를 이용한 다차원 진동절연계 해석시 절연요소의 파동효과를 고려한 등가강성화)

  • 최규상;이호정;김광준
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.3
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    • pp.517-524
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    • 1999
  • Mathematical formulas for multi-dimensional isolation analysis via vibrational power transmission can be derived in a rather simple form when the wave effects of the isolators are completely neglected. With increase of frequency range of interest, however, the wave effects play a very important role and hence cannot be neglected. The formulas get involved accordingly. In this study, a method of equivalent stiffness modeling of the isolators to include the wave effects is proposed in such a way that not only the complexity of the mathematical expressions but also that of experiments of necessity can be reduced. This method is illustratively applied to a two-dimensional vibration isolation system with nonrigid source and base structures.

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Vibration Analysis of Beam and Plate with Viscoelastic Supports (점탄성요소 지지경계조건을 갖는 보/평판의 진동해석)

  • 강기호;김광준
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.153-158
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    • 1995
  • 보 및 평판의 진동에 대해서 에너지의 손실은 재료감쇠를 이용한 표면감쇠처리나 지지부에서의 감쇠처리에 의하여 증가될 수 있다. 감쇠재료를 이용한 표면감쇠처리의 예로서 보/평판 표면에 접착되는 감쇠 테이프나 코팅등은 아주 효과적임이 입증되었다. 마찬가지로 지지부 감쇠처리는 점탄성재료의 삽입에 의해서 설명될수 있다[1]. 보/평판의 감쇠에 대한 최근의 많은 연구들은 진동하고 있는 보/평판의 표면에 적용하는 감쇠 테이프 혹은 적층형태의 감쇠 처리방법에 대해서 주로 수행되었다. 일반적으로 표면감쇠처리방법은 진동감소에 아주 효과적이지만 실제 적용상에서 항상 가능한 것은 아니며, 이와 같은 경웨는 지지부 감쇠 처리방법에 의존하게 된다[2]. 감쇠특성을 갖는 점탄성재료를 실제로 적용할 때 보/평판의 유한한 길이가 점탄성재료로 지지되며 점탄성재료의 물성치와 치수에 따라서 계의 모우드 매개변수(고유진동수, 계의 손실계수 그리고 모우드형상)가 크게 달라진다. 그리고 이와 같은 계에 대해서는 지지부의 거동보다는 전체 시스템의 고유진동수와 손실계수 그리고 보 영역에서의 모우드 형상에 더 관심이 있으므로 지지부 영역을 집중매개변수(lumped parameter)로 나타내어 계를 해석할 수 있다. 일반적으로 보와 평판의 경계에서는 병진 및 회전방향의 강성 뿐만 아니라 두 강성사이에 연성효과도 동시에 발생하게 되므로 이 항을 고려하여 계를 모델링해야 한다. 본 연구에서는 우선 점탄성 재료에 의한 지지부영역의 등가 강성계수들을 구하고 경계에 강성행렬을 갖는 보의 등가시스템을 얻는다. 그리고 등가시스템의 주파수방정식으로부터 모우드 매개변수에 대한 지지부의 영향을 살펴본다. 또한 시스템이 비교적 복잡한 사각 평판의 진동에 대해서도 동강성행렬법(dynamic stiffness matrix method)을 이용하여 해석하고자 한다. 수준임이 입증되었다. 본 연구의 결과를 토대로우리나라 젊고 건강한 남성에게 적합한 무게상수는 작업자군에 대하여 25.05kg, 학생군에 대하여 20.24kg 으로 나타나 이는 미국 NIOSH 안전기준과 대체로 일치함을 발견하였다.ive structures utilized in Client/server architecture for distribution and cooperative processing of application between server and client this study presents two different data management methods under the Client/server environment; one is "Remote Data Management Method" which uses file server or database server and. the other is "Distributed Data Management Method" using distributed database management system. The result of this study leads to the conclusion that in the client/server environment although distributed application is assumed, the data could become centralized (in the case of file server or database server) or decentralized (in the case of distributed database system) and the data management method through a distributed database system where complete responsi

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