• 제목/요약/키워드: 박판보

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회전하는 복합재-VEM 박판보의 GHM 기법을 이용한 진동해석 (The Vibration Analysis of Composite-VEM Thin-Walled Rotating Beam Using GHM Methodology)

  • 박재용;나성수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.337-341
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    • 2004
  • This paper concerns the analytical modeling and dynamic analysis of advanced rotating blade structure implemented by a dual approach based on structural tailoring and viscoelastic materials technology. Whereas structural tailoring uses the directionality properties of advanced composite materials, the passive materials technology exploits the damping capabilities of viscoelastic material(VEM) embedded into the host structure. The structure is modeled as a composite thin-walled beam incorporating a number of nonclassical features such as transverse shear, warping restraint, anisotropy of constituent materials, and warping and rotary inertias. The VEM layer damping treatment is modeled by using the Golla-Mushes-McTavish(GHM) method, which is employed to account for the frequency-dependent characteristic o the VEM. The displayed numerical results provide a comprehensive picture of the synergistic implications of the application of both techniques, namely, the tailoring and damping technology on vibration response of thin-walled beam structure exposed to external time-dependent excitations.

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단면형상이 변하는 박판보의 진동해석에 관한 연구 (On the Free Vibration Analysis of Thin-Walled Box Beams having Variable Cross-Sections)

  • 이기준;사진용;김준식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.111-117
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    • 2017
  • 본 논문에서는 유한요소 자유진동해석을 수행하여 박판 보에서의 국소변형효과를 조사하였다. 자유진동해석은 단일셀 및 다중셀 박스보에 대해 수행하였으며, 풍력발전 블레이드를 가장 단순하게 모사할 수 있는 단일셀 박스보를 먼저 해석하였다. 쉘요소 해석결과를 보요소 해석결과와 비교하여 보았을 때 박스 보의 박판 두께가 정확도에 매우 중요한 역할을 함을 확인하였다. 두께가 얇은 경우에는 쉘의 국소변형(또는 쉘 모드)가 주요하게 나타난 반면에 두꺼울 경우에는 전단변형의 효과가 크게 나타남을 알 수 있었다. 목이 있는 단일셀 박스보에서의 국소변형은 목 주위에 집중되어 나타남을 확인하였다. 마지막으로 실제 블레이드와 유사한 다중셀 테이퍼 보의 주파수 및 모드형상을 분석하였다. 보 요소 해석결과는 쉘 요소 결과와 비교하여 약 5~7% 주파수 차이를 보였으며, 이는 보요소가 국소변형을 제대로 모사하지 못하기 때문이다. 특히 래그모드(lagwise mode)의 경우에는 단면의 분할 정도의 영향보다 국소변형의 효과가 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

고차 보요소를 이용한 폐단면 사각 박판보 진동해석 (Vibration Analysis of Closed Thin-Walled Box Beams Using High-Order Beam Elements)

  • 김윤영;김진홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.199-204
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    • 1997
  • This paper proposes a new 'finite element for the vibration analysis of thin-walled beams of rectangular closed sections. To predict the dynamic behavior of the thin-walled beam accurately, warping and distortion deformations should be considered for the analysis. The motivation of the present development is that conventional beam elements cannot describe correctly deformations such as warping and lozenging which are not negligible in some situations. Several numerical examples are studied to confirm the validity of the present element.

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GHM 기법을 이용한 회전하는 복합재-VEM 박판보의 진동해석 (Vibration Analysis of Composite-VEM Thin-walled Rotating Beam Using GHM Methodology)

  • 박재용;박철휴;곽문규;나성수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권7호
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    • pp.639-647
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    • 2004
  • This paper concerns the analytical modeling and dynamic analysis of advanced rotating blade structure implemented by a dual approach based on structural tailoring and viscoelastic material technology. Whereas structural tailoring uses the directionality properties of advanced composite materials, the passive material technology exploits the damping capabilities of viscoelastic material (VEM) embedded into the host structure. The main structure is modeled as a composite thin-walled beam Incorporating a number of nonclassical features such as transverse shear. anisotropy of constituent materials, and rotary inertia etc. The VEM layer damping treatment is modeled by using the Golla-Hughes-McTavish (GHM) method, which is employed to account for the frequency-dependent characteristics of the VEM. The displayed numerical results provide a comprehensive picture of the synergistic implications of both techniques, namely, the tailoring and damping technology on dynamic response of a thin-walled beam structure exposed to external time-dependent excitation.

폐쇄형 단면을 갖는 박벽 복합재료 보의 전단변형 거동 해석 (Transverse Shear Behavior of Thin-Walled Composite Beams with Closed Cross-Sections)

  • 박일주;정성남
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 연구에서는 폐쇄형 단면을 갖는 박판 복합재료 보의 정밀 i차원 보 해석모델을 개발하였다. 혼합보 이론을 이용하여 복합재료 보에 대한 전단 흐름 분포 및 단면 강성 행렬에 대한 엄밀해 표현식을 유도하였다. 이를 단일 세포 상자형 단면을 갖는 복합재료 보에 적용하여 상자형 보의 단면 강성행렬에 대한 엄밀해 표현식을 얻었다. 상자형 복합재료 보의 전단 중심을 계산하였으며, 전단 변형 효과가 폐쇄형 단면 보의 정적 거동에 미치는 영향에 대해서 고찰하였다. MSC/Nastran을 이용한 유한요소 해석을 통하여 본 연구의 타당성을 도였다.

박판보 구조물의 신뢰성 최적 설계에 관한 연구 (A Study on Reliability Based Design Optimization For Thin Walled Beam Structures)

  • 이선병;임홍재;백설
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.414-419
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    • 2001
  • In this research, reliability based optimum design is presented for the thin walled beam structures. Deterministic and stochastic optimum design are compared for the thin walled beam structures. Monte Carlo simulation is used for stochastic optimum design with consideration of probabilistic distribution of representative section properties of the thin walled beams with the Response Surface Method.

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초기 비틀림각을 갖는 비균일 박판보 블레이드의 진동제어 (Vibration Control of Pretwisted Composite Thin-walled Rotating Beam with Non-uniform Cross Section)

  • 임성남;나성수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.486-494
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    • 2004
  • This paper addresses the dynamic modeling and closed-loop eigenvibration analysis of composite rotating pretwisted fan blade modeled as non-uniform thin-walled beam with bi-convex cross-section fixed at the certain presetting angle and incorporating piezoelectric induced damping capabilities. The blade model incorporates non-classical features such as transverse shear, rotary inertia and includes the centrifugal and Coriolis force field. A velocity feedback control law relating the piezoelectiriccally induced transversal bending moment at the beam tip with the appropriately selected kinematical response quantity is used and the beneficial effects upon the closed loop eigenvibration of the blade are highlighted.