• 제목/요약/키워드: 모드유효질량

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항공기 구조 동특성 해석을 위한 외부 장착 포드의 유한요소모델 구축 절차 (Finite Element Model Building Procedure of an External Mounting Pod for Structural Dynamic Characteristics Analysis of an Aircraft)

  • 이종학;유구현;양성철;정대윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.72-77
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    • 2011
  • In this study, the natural frequencies and mode shape of an external mounting pod were verified using the modal analysis and modal testing technique for a pod mounted on an aircraft. The procedure associated with the FEM building of an external mounted pod to predict the dynamic behavior of aircraft structures is described. The simplified FEM reflecting the results of the modal testing of a pod is built through the optimization, applied to the structural dynamic model of an Aircraft, used to verified the stability of vibration and flutter of an aircraft.

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이중모드 스크램제트 엔진에서 연소와 충격파의 상호작용 (Combustion/Shock Interactions in a Dual-Mode Scramjet Engine)

  • 최정열;노진현;변종렬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.367-370
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    • 2011
  • 에틸렌을 연료로하는 직결식 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파-열 발생 천이 과정에 대한 고해상도 수치 연구를 수행하였다. 연소기의 확산 부에는 질량 유량 공급으로 유효 면적을 줄이고 유속을 아음속으로 낮추어 연료-공기 혼합과 점화를 촉진하기 위하여 air-throttling을 적용하였다. 본 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역의 천이 과정을 잘 이해할 수 있는 상세한 보여주었다.

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항공기 구조 동특성 해석을 위한 외부 장착 포드의 단순화 유한요소 모델 구축 (Simplified Finite Element Model Building of an External Mounting Pod for Structural Dynamic Characteristics Analysis of an Aircraft)

  • 이종학;유구현;양성철;김지억;정대윤
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.495-501
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    • 2012
  • In this study, the natural frequencies and mode shape of an external mounting pod were verified using the modal analysis and modal testing technique for a pod mounted on an aircraft. The procedure associated with the FE model building of an external mounted pod to predict the dynamic behavior of aircraft structures is described. The simplified FE model reflecting the results of the modal testing of a pod is built through the optimization and will be applied to the structural dynamic model of an aircraft which is used to verified the stability of vibration and flutter of an aircraft.

사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용 (Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge)

  • 김윤석;이승우;김재민;장성규
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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적층 시퀀스 데이터베이스를 이용한 복합재 날개 구조물의 최적화 설계 (Optimal Design of Thick Composite Wing Structure using Laminate Sequence Database)

  • 장준환;안상호
    • Composites Research
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    • 제30권1호
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    • pp.52-58
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    • 2017
  • 본 논문에서 제시한 복합재 날개 구조물의 최적설계 기법은 파손모드를 통합한 최적화 프레임 웍을 사용하여 복합재 날개 구조물의 안전율을 자동으로 계산한다. 개발된 최적화 프레임 웍은 복합재 구조물의 설계요소에 가장 큰 영향을 주는 파손모드 즉, 최초 파손모드, 좌굴 파손 모드 및 베어링-바이패스 파손을 확인하여 구축된 적층 데이터베이스 안에서 적층수를 찾아낸다. 이는 개발과정에서 수정 및 반복되는 설계 및 해석 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 설계변수는 계단형태로 이루어진 적층 데이터베이스이며 응답은 변형률, 좌굴, 볼트 주변부의 응력장이며 목적함수는 날개구조의 질량이다. 그리고 최적화 프레임 윅을 구동하는 Composite Optimizer의 해석결과를 검증하기 위하여 유한요소모델의 좌굴해석 결과와 비교하여 유효성을 검증하였다.

MIL-STD-810H를 적용한 레이더 전력공급용 이동식 컨테이너의 충격해석 (Shock Analysis of Mobile Power Supply Container for Radar with MIL-STD-810H)

  • 권재언;신동원;허장욱
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.569-576
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    • 2021
  • Radar is a ground defense system that detects enemy aircraft and receives power from a mobile power supply in an emergency. Serious problems may occur if the equipment is damaged by impact during transportation for use. The US military standard MIL-STD-810H contains information on environmental tests such as shock and vibration applied to munitions. Therefore, in this study, the transient analysis of ANSYS 19.2 was performed using the impact data specified in MIL-STD-810H as an input value. Through this, the maximum stress generated in the impact environment of the mobile power supply container was derived, and the safety margin was calculated to confirm the reliability of the container.

복소고유치해석에서 모드기여도 인자를 이용한 저주파 스퀼소음 저감 (Low Frequency Squeal Noise Reduction using Mode Participation Factor in Complex Eigenvalue Analysis)

  • 박정민;김현수;윤문영;부광석;김흥섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.325-331
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    • 2013
  • 본 논문에서는 상용 프로그램 ABAQUS를 이용하여 브레이크 시스템의 불안정 모드를 알아보기 위한 복소고유치해석을 수행하였다. 또한 전체 시스템의 불안정 복소 고유모드에서 가장 진동에너지가 큰 부품을 알아보기 위한 기여도해석과 전체 복소 고유모드와 해당 부품의 부품모드간의 기여도해석을 통해 모드 연성의 가능성이 높은 모드를 알아보았다. 본 연구에서는 디스크 로터의 2차 굽힘모드와 토크멤버의 3차 축방향 횡모드의 연성에 의해 1.4kHz의 불안정 모드가 발생하는 것을 알 수 있었다. 이러한 모드 연성을 차단하기 위해 불안정성을 유발하는 토크멤버에서 해당모드의 주파수 변화에 대한 감도 해석을 실시하였다. 감도 해석 결과를 토대로 질량 가중에 의한 구조물 동특성 변경을 수행한 결과 저주파 영역에서 불안정 모드가 발생하지 않아 본 연구에서 제시된 저감방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

나노 양자우물구조를 이용한 광통신용 방향성 결합기의 설계 (Design of optical directional couplers using Nano-Scale MQWs)

  • 호광춘
    • 한국광학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.162-167
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    • 2005
  • 나노 크기 양자우물구조로 구성된 광통신용 방향성결합기를 모드전송선천 이론을 이용하여 설계하였다. 그 타당성과 유용성을 보이기 위하여 나노 결합기의 그 전파특성과 결합특성을 서로 다른 유효질량으로 구성된 이중 양자우물구조에서 분석하였다. 그 수치해석 결과 전체 전자에너지가 83.9 meV일 때, 결합길이 295.3 nm에서 최대 결합효율을 나타내었다. 더욱이, 이중 양자우물구조 사이의 장벽(barrier) 두께가 증가함에 따라 협대역(narrowband) 필터로 동작하였다.

대형 안테나의 충격해석에 관한 연구 (A Study on the Shock Analysis of Large Scale Antenna)

  • 신건호;허장욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.26-32
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    • 2021
  • The antenna is mounted on the vehicle and operated, so its components must be able to withstand the shock that may occur while driving. In this study, the stability of antenna mounted on the vehicle is verified through the connection between modal analysis and transient analysis. The shock data used was taken from MIL-STD-810H, METHOD 516.8. As a result of the analysis of antenna, the maximum equivalent stress 169.49MPa and minimum margin of safety 2.31 has occurred on the bracket of antenna. Thus, it was found that the antenna has enough stability during the operation.

축산물 중 잔류 성장보조제 분석을 위한 액체크로마토그라피-질량분석법 개발 및 적용 (Development of Analytic Methods for Veterinary Drug Residue in Animal Products by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry)

  • 이수현
    • 융합정보논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.107-116
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    • 2021
  • 본 연구에서는 동물식품 내 잔류하는 동물의약품 중 성장보조제인 에스트라디올(Estradiol-17��), 테스토스테론(Testosterone), 프로게스테론(Progesterone)에 대한 분석법을 개발하고자 하였다. 분석대상 물질은 액체크로마토그라피를 사용하여 분리하였고, electrospray ionization(ESI) 과정을 거쳐 질량분석기에 주입되어 multiple reaction monitoring(MRM) 모드로 검출하였다. 개발된 분석법은 CODEX CAC/GL 71-2009에 근거하여 유효성을 검증하였고, 분석의 실효성 허용범위를 충족함을 확인하였다. 국내 유통되는 소고기, 돼지고기, 닭고기에 대해 확립된 분석법으로 분석을 진행하여 실제시료 적용성을 확인하였다. 이를 통해 개발된 분석법이 국내 유통 축산물에서 확인되고 있는 성장보조제 일부에 대해 신속하고 신뢰성 높은 분석이 가능함을 확인하였다. 후속 연구를 통해 확립된 분석법을 기반으로 분석대상 성장보조제의 범위를 확장하고, 이를 모두 포함시켜 동시분석법을 확립한다면 활용성이 높은 분석법이 완성될 것으로 확신한다.