• 제목/요약/키워드: 모달과도해석

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연성하중해석 모델과 모달과도해석을 이용한 위성체 구조부재의 최적화 연구 (A Study on the Optimization of a Spacecraft Structure by Using Coupled Load Analysis Model and Modal Transient Analysis)

  • 황도순;이영신;김인걸
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.34-48
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    • 2004
  • 본 연구에서는 대형 구조물의 최적설계에서 문제되는 많은 계산시간과 컴퓨터의 계산능력을 최소화할 수 있도록 부분구조합성법의 하나인 구속모드법을 이용한 연성하중해석 모델 및 모달과도해석을 포함한 최적화 절차를 제시하였다. 제안된 방법의 수치모사를 위한 프로그램을 개발하여 위성체 주요 구조부재인 플랫폼에 대한 최적화를 수행함으로써 그 타당성을 검증하였다. 제안된 기법을 통해 초기설계 단계에서 정확성을 유지하면서 계산시간을 단축할 수 있었고 위성체 구조부재에 대한 최적화를 수행하여 각각의 구조부재에 대한 특성을 파악함으로써 설계 활용방안을 제시하였다.

액체가 채워진 원통형 구조물의 진동 특성 규명을 위한 모달 시험 방법 연구 (Study on Modal Test Method for Vibration Characteristics of the Cylindrical Structure Filled with Liquid)

  • 김근상;김문국;김인걸;박재상;박순홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권8호
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    • pp.621-630
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    • 2018
  • 액체 추진 발사체는 발사 후 추진제 소모로 인하여 고유진동수가 변화하는데, 이에 대한 영향을 규명하기 위해서는 모달 시험이 필수적이다. 그러나 액체 추진 발사체는 액체 추진제에 의한 액체의 영향과 발사체 구조의 영향이 복합적으로 작용하여, 이를 규명하는 것은 매우 어렵다. 또한 모달 시험에만 의존하여 복합된 특성을 규명하는 경우, 시험에 소요되는 시간이 과도하게 증가하고 특정 모드와 특정 주파수의 판별 및 확인이 쉽지 않다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 유한요소 해석 결과를 이용한 모달 시험 방법을 제안하였다. 액체가 채워진 원통형 구조물을 연구 모델로 선정하여 모달 시험과 유한요소 해석을 수행하였다. 모달 시험은 충격 가진 방식으로 충격망치와 가속도계를 이용하여 수행하였다. 모달 시험과 유한요소 해석 결과 비교를 통해 제안한 유한요소 해석 결과를 이용한 모달 시험 방법의 타당성을 검증하였으며, 액체가 채워진 비율에 따른 원통형 구조물의 자유진동 특성과 그 경향성에 대해 고찰하였다.

링보강 복합재료 원통셸의 과도해석 (Transient Analysis of Composite Cylindrical Shells with Ring Stiffeners)

  • 김영완
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권11호
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    • pp.1802-1812
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    • 2001
  • The theoretical method is developed to investigate the effects of ring stiffeners on free vibration characteristics and transient response for the ring stiffened composite cylindrical shells subjected to the impulse pressure Loading. In the theoretical procedure, the Love's thin shell theory combined with the discrete stiffener theory to consider the ring stiffening effect is adopted to formulate the theoretical model. The concentric or eccentric ring stiffeners are laminated with composite and have the uniform rectangular cross section. The modal analysis technique is used to develop the analytical solutions of the transient problem. The analysis is based on an expansion of the loads, displacements in the double Fourier series that satisfy the boundary conditions. The effect of stiffener's eccentricity, number, size, and position on transient response of the shells is examined. The results are verified by comparison with FEM results.

링보강 복합재료 원통셸의 과도응답 (Transient Response of Composite Cylindrical Shells with Ring Stiffeners)

  • 김영완;정강;박경조
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.883-888
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    • 2001
  • The theoretical method is developed to investigate the effects of ring stiffeners on free vibration characteristics and transient response for the ring stiffened composite cylindrical shells subjected to the impulse pressure loading. In the theoretical procedure, the Love's thin shell theory combined with the discrete stiffener theory to consider the ring stiffening effect is adopted to formulate the theoretical model. The concentric or eccentric ring stiffeners are laminated with composite and have the uniform rectangular cross section. The modal analysis technique is used to develop the analytical solutions of the transient problem. The analysis is based on an expansion of the loads, displacements in the double Fourier series that satisfy the boundary conditions. The effect of stiffener's eccentricity, number, size, and position on transient response of the shells is examined. The theoretical results are verified by comparison with FEM results.

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기술논문 : 연성하중해석을 이용한 구조 최적화 기법 연구 (Technical Papers : Optimization Method of Structure by Using Coupled Load Analysis)

  • 이영신;김인걸;황도순
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.132-138
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    • 2002
  • 오늘날 여러 가지 측면에서 전략적으로 고성능의 위성 본체를 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 부분구조합성법의 하나인 구속모드법을 이용한 연성하중해석 기법 및 모달 과도해석법을 사용하여 위성체 구조부재에 대한 최적화를 수행하였다. 제안된 방법은 초기 설계시, 일반적으로 사용되고 있는 준정적 하중을 이용하지 않고, 동종의 발사체에 대해 유사한 위성과의 연성하중해석 자료를 이용함으로써, 각 구조부재에 대해 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 예제를 통해 제안된 기법이 초기단계의 위성체 구조 부재의 효율적인 최적설계 및 중량 감소를 위해 적용될 수 있음을 확인하였다.

터보차져의 로터다이나믹 해석모델 개발 및 진동응답 해석 (Development of Rotordynamic Analytical Model and Analysis of Vibration Response of a Turbocharger)

  • 김병옥;이안성
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • This paper deals with the development of analytical model of a turbocharger and its detail rotordynamic analysis. Two analytical models, which are verified by experimental modal testing, are proposed and the analytical model including rotor shaft extended to compressor and turbine wheel end side is chosen. A rotordynamic analysis includes the critical map, Campbell diagram, stability, and unbalance response, especially nonlinear transient response considering nonlinear fluid film force at bearings. Although the linearized analysis accurately predicts the critical speeds, stability limit, and stability threshold speed, the predicted vibration results are not valid for speeds above the stability threshold speed since the rotor vibrates with a subsynchronous component much larger than the one synchronous with rotor speed. Hence, for operating speed above the stability threshold, a nonlinear transient analysis considering nonlinear fluid film force must be performed in order to accurately predict vibration responses of rotor and guarantee results of analysis.

탄성플랫폼 충격응답 스펙트럼 기준에 따른 다기능콘솔 충격해석 연구 (A Study on the Shock Analysis of the Multi-Function Console According to the Shock Response Spectrum Requirements of the Elastic Platform)

  • 박재훈;김원형;김현실;최영철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.805-811
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    • 2016
  • Prior to installation in a navy ship, shipboard equipment should be qualified by shock test requirements. The multi-function console mounted on the elastic platform of the ship should also withstand given shock loads. In this study, both real shock test methods, as well as numerical computer simulations using the finite element method were used to verify structural durability under shock load conditions. First, we used domestic test facilities to perform possible shock tests, including an impact hammer test, a drop table test and a shaker shock test. Full model tests satisfying the shock response spectrum level were performed. Thereafter, an analytical model of the complex console structure was built by the finite element method. Finally, numerical results were verified by modal test results of the real product and an FEA analysis was also performed with a full model transient response analysis.