• 제목/요약/키워드: 면외진동

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변다면 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구 (Free Vibrations of Horizontally Curved Beams with Variable Cross Section)

  • 이병구;박광규;모정만;이재만
    • 전산구조공학
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    • 제11권3호
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    • pp.155-164
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    • 1998
  • 이 논문은 변단면을 고려한 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 진동시 곡선보 요소에 작용하는 합응력과 관성력의 동적평형방정식을 이용하여 변단면 원호형 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 원형 단면을 갖는 선형변변단면에 적용하여 고유진동수, 진동형 및 합응력을 산출하였다. 수치 해석예에서는 양단고정 및 양단회전 곡선보를 채택하였으며, 수치해석 결과로서 고유진동수와 단면비, 세장비 및 중심각 사이의 관계를 그림에 나타내었다. 또한 실험실 규모의 실험을 통하여 본 연구결과의 타당성을 보였다.

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두꺼운 디스크의 면외 진동 해석을 위한 준-해석적 환상 민드린 평판 요소 (Semi-analytical Annular Mindlin Plate Element for Out-of-plane Vibration Analysis of Thick Disks)

  • 김창부;조현석;범현규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.588-596
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    • 2012
  • 이 논문은 두꺼운 디스크의 면외 고유 진동을 유한 요소법을 사용하여 회전 관성 및 횡 전단 변형의 효과를 포함하면서 단순하고 효율적으로 정밀하게 해석할 수 있는 새로운 준-해석적 환상 민드린 평판 요소를 제시한다. 환상 민드린 평판의 평형 방정식의 정확한 해인 정적 변형 모드를 사용하여 요소의 보간 함수, 강성 및 질량 행렬은 절 직경 수에 대하여 유도되며, 이와 같은 요소는 면외 강체 운동을 정확하게 표현할 수 있고 전단 잠김이 없다. 제시된 요소를 적용하여 동심 링으로 지지되거나 지지되지 않은 균일 디스크 및 다단 디스크의 고유진동수를 해석하고, 그 결과를 선행 연구의 이론적 결과 또는 2차원 쉘 요소를 사용하여 얻어진 유한요소 해석 결과와 비교하여 제시된 요소의 수렴성 및 정확성을 조사하였다.

원호형 곡선보의 면외 자유진동에 관한 수치해석적 연구 (Out of Plane Free Vibrations of Circular Curved Beams)

  • 이병구;오상진
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.133-139
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    • 1996
  • 이 논문은 원호형 곡선보의 면외 자유진동에 관한 연구이다. 곡선보 요소의 동적 평형방정식에 Timoshenko 이론을 적용하여 원호형 곡선보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 고유진동수를 산출할 수 있는 개략해법 중 하나인 수치해석기법을 개발하였다. 수치해석기법에서 미분방정식의 수치적분은 Runge-Kutta method를 이용하였고, 고유진동수의 결정은 Regular-Falsi method를 이용하였다. 실제 수치해석예에서는 회전-회전보, 고정-고정보에 대하여 시행하고 고유진동수에 미치는 무차원 변수들의 영향을 고찰하였다.

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

  • 박정훈;유홍희
    • 소음진동
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    • 제8권2호
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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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전단 및 단면 관성효과를 고려한 Cross-ply 복합재 회전 외팔보의 면외방향 굽힘 진동해석 (Flapwise Bending Vibration Analysis of Rotating Cross-ply Composite Beams)

  • 이승현;신상하;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.994-999
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    • 2003
  • A modeling method for the modal analysis of a rotating cross-ply composite beam based on Timoshenko beam theory is presented. To analyze the composite beam exactly, the effects of shear deformation and rotary inertia are included. Linear differential equations of motion are derived using the assumed mode method. For the modeling, hybrid deformation variables are employed and approximated to derive the equations of motion. The effects of the dimensionless angular velocity and the slenderness ratio parameter on the variations of modal characteristics are investigated

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다수 케이블요소를 사용한 사장교의 횡방향진동을 포함한 비선형 해석 (A Nonlinear Analysis of Cable Stayed Bridge including Sway Vibrational Effects using Multiple Cable Elements)

  • 성익현;윤기용
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.661-670
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    • 2000
  • 다양한 이동하중을 받는 3차원 사장교에서 동적응답을 구하고자 동일 제원을 갖는 사장교 해석모델에 대하여 두 가지 케이블요소를 적용하여 케이블의 면외 진동영향을 포함한 경우를 알아보고자 하였다. 특히 사장교와 같은 전 구조체계가 유연성을 갖는 구조에서는 사용하중하에서도 동적응답이 민감할 것으로 가정하고 주탑, 바닥판을 연결하는 케이블의 유연성을 포함하여 거동을 파악하고자 하였다. 또한 진동해석시 정적비선형해석을 통한 기하강도행렬과 접선강도행렬을 연계하여 수행하였으며 특히 케이블을 다수의 요소로 분할한 경우에서 단일 케이블요소로 고려되는 축방향진동 이외의 다양한 진동모우드를 나타내고 이러한 면내, 면외진동의 영향이 주탑 및 바닥판과의 상호 연성관계를 통한 추가적인 거동을 유발함을 알 수 있었다. 또한 케이블의 진동영향을 고려한 경우 비대칭 편도의 이동하중을 적용하여 바닥판의 회전각을 비교할 경우에도 케이블의 횡진동의 영향이 전체구조의 추가적인 동적응답을 나타냄을 볼 수 있었다.

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전단 및 단면 회전관성효과를 고려한 회전 외팔보의 면외 굽힘진동해석 (Flapwise bending vibration analysis of rotating cantilever beams considering shear and rotary inertial effects)

  • 신상하;유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권10호
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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.

유체를 이송하는 양단 고정된 반원관의 면내/면외 진동 특성 (Vibration Characteristics of a Semi-circular Pipe Conveying Fluid with Both Ends Clamped)

  • 정두한;정진태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.252-257
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    • 2004
  • Free vibration of a semi-circular pipe conveying fluid is analyzed when the pipe is clamped at both ends. To consider the geometric non-linearity, this study adopts the Lagrange strain theory and the extensibility of the pipe. By using the extended Hamilton principle, the non-linear partial differential equations are derived, which are coupled to the in-plane and out-of\ulcornerplant: motions. To investigate the vibration characteristics of the system, the discretized equations of motion are derived from the Galerkin method. The natural frequencies are computed from the linearized equations of motion in the neighborhood of the equilibrium position. From the results. the natural frequencies for the in-plane and out-of-plane motions are vary with the flow velocity. However, no instability occurs the semi-circular pipe with both ends clamped, when taking into account the geometric non-linearity explained by the Lagrange strain theory.

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회전 외팔평판의 면외 방향 굽힘진동 해석 (Flapwise Bending Vibration Analysis of Rotating Cantilever Plates)

  • 김성균;유홍희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.613-618
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    • 2000
  • It is well known that the rotating motion of a blade-like structure induces centrifugal inertia force that causes the variation of the natural frequencies of the structure. Even though most of blade-like structures can be successfully Idealized as beams, some behave like plates rather than beams. This paper presents a modeling method for the flapwise bending vibration analysis of rotating cantilever plates. The dependence of natural frequencies and free vibration modes on the angular speed as well as the aspect ratio of a rotating plate is investigated. Particularly. the natural frequency loci crossing is observed and discussed In the present study.

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