• Title/Summary/Keyword: 변위 모드형상

Search Result 80, Processing Time 0.036 seconds

An Experimental Study on the Strength of Two Serial Bolt-Fastened Composite Joints under Elevated Temperature and Humid Condition (고온다습 조건($82.2^{\circ}C$)에서 2열 볼트 체결 복합재 조인트의 강도에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Hyo-Jin
    • Composites Research
    • /
    • v.22 no.5
    • /
    • pp.30-36
    • /
    • 2009
  • The failure strengths and modes in carbon fiber reinforced polymeric composites, with two serial bolt-fastened composite joints, were investigated to evaluate the typical joint configurations of composite components. The parametric studies were performed experimentally at room temperature dry and elevated temperature wet, $82.2^{\circ}C$ on several different laminate configurations. Based on the experimental data presented, two basic load-displacements curves are observed. Each failure mode has the characteristic curve. It is showed that the bearing failure mode occurs in elevated temperature wet condition. It is analysed that the strength of bearing failure mode is not highly depending on the effective modulus of specimen. The failure strength at elevated temperature wet is decreased by the cause of interfacial deterioration between fiber and matrix with moisture absorption.

Influence of Boundary Stress Singularities on the Vibration of Clamped and Simply Supported Sectorial Plates With Various Radial Edge Conditions (다양한 방사연단 조건을 갖는 고정 및 단순지지 부채꼴형 평판 진동에 대한 경계응력특이도의 영향)

  • Kim, Joo-Woo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.10 no.4 s.37
    • /
    • pp.601-613
    • /
    • 1998
  • This paper reports the first-of-its-kind free vibration solutions for sectorial plates having re-entrant corners causing stress singularities when the circular edge is either clamped or simply supported. The Ritz method is employed with two sets of admissible functions assumed for the transverse vibratory displacements. Accurate frequencies and normalized contours of the transverse vibratory displacement are presented for the spectra of sector angles.

  • PDF

Dynamic Characteristics of a 3-dimensional Irregular Setback Structure (3차원 비정형 Setback 구조물의 동적 특성)

  • 문성권
    • Computational Structural Engineering
    • /
    • v.11 no.4
    • /
    • pp.287-294
    • /
    • 1998
  • 입면의 형태가 임의의 층에서 큰 차이를 보이는 3차원 비정형 setback 구조물의 동적 거동 특성과 이들 구조물의 동적 거동에 미치는 바닥 슬래브의 면내 변형 효과를 분석하였다. 비정형 setback 구조물의 전반적인 동적 거동특성을 분석하기 위하여 베이스 부분의 평면적과 타워 부분의 평면적 비(R?), setback 발생위치(L?)등을 매개 변수로 사용하였다. 48개의 비정형 setback 구조물들에 대한 해석 수행 결과 setback 구조물은 정형 구조물에 비해 횡방향 1차 모드의 유효 모드 중량(effective modal weight)이 작게 나타나는 경향을 보이기 때문에 setback 구조물의 동적 거동을 파악하기 위해서는 등가 정적 해석법 대신에 동적 해석을 수행할 필요가 있음을 알 수 있었다. 바닥슬래브의 면내 변형은 보다 긴 구조물의 고유 진동 주기값을 가져오며 모드 순서 및 모드 형상에도 변화를 준다. 이러한 사실은 바닥슬래브의 면내 변형으로 인하여 횡방향 저항 요소들간의 전단력 분포와 층 변위가 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 현상은 횡방향 저항 요소들간의 강성 차가 심한 프레임-전단벽 시스템에서 두드러지게 나타난다.

  • PDF

Estimation of Dynamic Displacement and Characteristics of A Simple Beam from FBG Sensor Signals (FBG센서 응답을 이용한 단순보의 동적 변위 및 동특성 추정)

  • Choi, Eun Soo;Kang, Dong Hoon;Chung, Won Seok;Kim, Hak Soo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.18 no.4
    • /
    • pp.503-514
    • /
    • 2006
  • FBG sensors are capable of measuring the strain of structures easily and more durably than electric resistance gauges. Thus, many researches are dedicated to the application for the response monitoring or non-destructive evaluation of structures using FBG sensors. Additionally, the measured strains at the top and bottom of a cross-section can be transformed into the curvature of the section, which can be used to calculate its vertical displacement. Hence, this study aims to measure the dynamic strain signals of a steel section simply supported beam and to estimate the dynamic displacement from the strain signals, after which the estimated displacement is com pared with the measured displacement. The dynamic characteristics (natural frequency, damping ratio and mode shape) of the beam are predicted from both the estimated and measured displacement signals, and from the strain time history of the FBG sensors. The predicted properties are compared with those of an analytical model of the beam. The estimated displacement. However, the predicted dynamic properties from both the estimated displacements and the measured strains are well-correlated with those from the measured displacement. It is therefore appreciated that the estimation of the dynamic properties of FBG sensor signals is reasonable. Especially, the strain signal of the FBG sensor was amplified at a higher-frequency region in comparison with the displacement estimation with higher-mode properties.

Investigation of the Vortex Shedding with the Spring Mounted Circular Cylinder (스프링장착 원통형 실린더를 이용한 와류발산현상 파악)

  • Lee, Sang-Ho
    • The Journal of the Korea Contents Association
    • /
    • v.10 no.11
    • /
    • pp.446-451
    • /
    • 2010
  • To investigate the vortex induced vibrations the 2-d.o.f. spring mounted circular cylinder was tested in the wind tunnel. The circular cylinder was designed to have the translational and the rotational mode uncoupled to each other. During the wind tunnel tests the resonance behaviors of the translational and the rotational modes by the locking-on phenomena were observed. From the locking-on phenomena observed it is shown that the vortex shedding is correlated with the responses of the structures. And the forces generated by the vortex shedding are influenced by the amplitudes and the frequencies of the cylinders.

A Study on the Affection of Frequency and Displacement for Nonlinear Viscoelastic Bushing Model (비선형 점탄성 부싱모델에 대한 주파수와 변위의 영향에 대한 연구)

  • Kim, Sung-Jin;Min, Je-Hong;Lee, Seong-Beom
    • Elastomers and Composites
    • /
    • v.38 no.4
    • /
    • pp.334-341
    • /
    • 2003
  • A bushing is a device used in automotive suspension systems to reduce the load transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is a hollow cylinder, which is bonded to a solid steel shaft at its inner surface and a steel sleeve at its outer surface. The relation between the force applied to the shaft and the relative deformation of a bushing is nonlinear and exhibits features of viscoelasticity. A force-displacement relation for bushings is important for multibody dynamics numerical simulations. For the nonlinear viscoelastic axial response, Pipkin-Rogers model, the direct relation of force and displacement, has been derived from Lianis model and the sinusoidal input was used fer Pipkin-Rogers model, and the affection of displacement with frequency change was studied with Pipkin-Rogers model.

Finite Element Vibration Analysis of Structures with Cyclic Symmetry using Discrete Fourier Transform (이산푸리에 변환을 이용한 순환대칭 구조물의 유한요소 진동 해석)

  • 김창부;김정락
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
    • /
    • 1995.10a
    • /
    • pp.221-226
    • /
    • 1995
  • 터빈 익렬, 펌프 익차, 원형 냉각탑, 치차 등과 같이 동일한 형상이 원주 방향으로 반복되어 있는 순환 대칭 구조물의 진동특성을 유한 요소법을 사용하여 해석하는 경우에 전체구조를 모델링하는 대신에 구조물을 동일한 형상의 부분구조로 분할하여 부분구조 한개만을 모델링하고 분할된 경계에서 적절한 경계조건을 부과하여 진동해석을 수행함으로서 컴퓨터 기억용량을 절감시키고 계산시간을 단축할 수 있는 방법이 널리 사용되고 있다. Orris and Petyt[1]는 부분구조의 양쪽 분할 경계면, 즉 연결 경계상에 있는 절점변위의 상관관계를 복소파동전파식을 이용해서 구하여 부분구조의 감소된 복소강성행렬 및 질량행렬을 만들고 실수부와 허수부를 분리하여 유한요소해석을 수행하는 방법을 제안하였다. 유한요소 프로그램 ANSYS[2]에서는 이와 같은 방법을 사용하고 있다. Thomas[3]는 순회 정규모드를 이용하였고, 참고문헌[4]에서는 순회행렬을 이용하였다. 또한 유한요소 프로그램 MSC/NASTRAN[5]에서는 푸리에 급수를 이용하고 유한요소 절점의 위치 및 변위를 원통 좌표계를 표현하여 순환대칭구조물의 유한요소해석을 수행할 수 있도록 되어있다. 본 논문에서는 순환 대칭구조물의 형상의 주기성과 순환성을 고려하여 이산퓨리에 변환을 이용함으로써 순환대칭구조물의 유한요소진동해석을 체계적으로 저용량의 컴퓨터에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.

  • PDF

Electrical properties of multilayer actuator and linear ultrasonic motor using low temperature PZW-PMN-PZT ceramics (저온소결 PZW-PMN-PZT 세라믹을 이용한 적층액츄에이터 및 선형초음파 모터의 전긱적 특성)

  • Lee, Il-Ha;Yoo, Ju-Hyun;Hong, Jae-Il;Jeong, Yeong-Ho;Yoon, Hyun-Sang
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
    • /
    • 2008.11a
    • /
    • pp.206-206
    • /
    • 2008
  • 압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

  • PDF

Design of Control Mixer for 40% Scaled Smart UAV (스마트무인기 축소모형의 조종면 혼합기 설계)

  • Gang, Yeong-Sin;Park, Beom-Jin;Yu, Chang-Seon
    • Aerospace Engineering and Technology
    • /
    • v.5 no.2
    • /
    • pp.240-247
    • /
    • 2006
  • Tilt rotor aircraft is a multi-configuration airplane which has three independent flight modes; helicopter, conversion, and aiplane. The control surface mixer resign is reqctired to generate and distribute efficient control forces and moments in each flight mode. In the conversion mode, the thrust vector is changed from helicopter mode to airplane, therefore the thrust vector makes undesired forces and moments which affect on pitch, roll and yaw dynamics. This paper describes the design results of control surface mixer design which minimize the undesired forces and moments due to nacelles tilting angle change for 4O% scaled model.

  • PDF

Improved Modal Pushover Analysis of Multi-span Continuous Bridge Structures (다경간 연속 교량 구조물의 지진응답 평가를 위한 개선된 모드별 비탄성 정적 해석법에 관한 연구)

  • Kwak, Hyo-Gyoung;Hong, Seong Jin;Kim, Young Sang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.26 no.3A
    • /
    • pp.497-512
    • /
    • 2006
  • In this paper, a simple but effective analysis procedure to estimate seismic capacities of multi-span continuous bridge structures is proposed on the basis of modal pushover analysis considering all the dynamic modes of structure. Unlike previous studies, the proposed method eliminates the coupling effects induced from the direct application of modal decomposition by introducing an identical stiffness ratio and an approximate elastic deformed shape. Moreover, in addition to these two introductions, the use of an appropriate distributed load {P} makes it possible to predict the dynamic responses for all kinds of bridge structures through a simpler analysis procedure. Finally, in order to establish the validity and applicability of the proposed method, correlation studies between rigorous nonlinear time history analysis and the proposed method are conducted for multi-span continuous bridges.