• 제목/요약/키워드: 부분 모드 합성법

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다중전달 함수합성법을 이용한 구조물의 동특성 해석 (Structural Dynamic Analysis using Multi-FRF Synthesis Method)

  • 정재훈;지태한;박영필
    • 소음진동
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    • 제8권1호
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    • pp.139-145
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    • 1998
  • A great deal of effort has been invested in upgrading the performance and the efficiency of dynamic analysis of mechanical structures. Using experimental modal analysis(EMA) or finite element analysis(FEA) data of mechanical structures, the performance and efficiency can be effectively evaluated. In order to analyze complex structures such as automobiles and aircrafts, for the sake of computing efficiency, the dynamic substructuring techniques that allow to predict the dynamic behavior of a structure are widely used. Through linking a modal model obtained from EMA and an analytical model obtained from FEA, the best conditioned strucutres can be proposed. In this study, a new algorithm of substructre synthesis method, Multi-FRF synthesis method, is proposed to analyze a structure composed of many substructures.

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부분구조합성법을 이용한 컴프레서 쉘의 동특성 규명 및 개선에 관한 연구 (A Study on the Identification & Improvement of Dynamic Characteristics of Compressor Shell by Substructure Synthesis Method)

  • 김동규;김종배;고상철;한광희;오재응
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.99-106
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    • 1996
  • 컴프레서의 소음은 냉장고로부터 발생하는 전체 소음레벨중 높은 기여를 나타낸다. 그리고, 컴프레서로부터 방사되는 소음의 상당부분이 컴프레서 쉘의 진동에 의해 방사되는 소음이다. 본 연구에서는 컴프레서 쉘의 동특성을 규명하기 위하여 범용 구조해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 컴프레서 쉘을 여러 분계로 분리하여 해석한 뒤, 부분구조 합성법을 이용하여 전계의 동특성을 규명하였다. 그리고 각 분계의 변형 에너지와 운동에너지를 산정하여 각 분계가 전계에 기여하는 정도를 파악하였다. 컴프레서 소음에 가장 높은 영향을 미치는 1차모드를 고주파로 이동시키기 위하여, 1차 모드에 기여가 높은 분계의 질량과 강성을 변경하여 컴프레서 쉘의 동특성 개선 방향을 제시하였다.

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부분구조 합성법을 이용한 공작기계 구조물의 동적설계 (Dynamic Design of Machine Tool Structure by Substructure Synthesis Method)

  • 이원광
    • 한국생산제조학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.82-89
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    • 1996
  • In this study, to choose the drilling m/c with analysis model for dynamic design of machine tool strctures, are used substucture syntheis method for reduction to degrees of freedom of dynamic model and analysis evaluation of substructures The dynamic factors of substurctures are examined by substructure synthesis method. And that dynamic design of structures for energy balancing are performed. The computer program for calculated of the dynamic and energy distribution analysis was developed. Result of numerical analysis by developed program obtained to conclusion as following. The design of machine tool structures by dynamic avoid the resonances, and are known to considered based on the energy balancing. These methods can be used effectively for the performance evaluation, design modification and improvement of dynamic performance evaluation, design modification and improvement of dynamic performance of machine tools.

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집중 질량-스프링 모델을 이용한 볼트 결합부 모델링 (Dynamic Modeling of Bolt Joints Using Lumped Mass-Spring Model)

  • 고강호;이장무
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권3호
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    • pp.495-501
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    • 2001
  • In this paper, a new technique which models the joints characteristics through reduction of DOFs of structures with joints using component mode synthesis (CMS) method is proposed. Bolt joints are modeled by mass-spring systems. Also generalized mass and stiffness matrices for this models are introduced. Because bolt joints have influence on eigenvalues of structures, exact eigenvalues from modal test are used. The results show that the behaviors of structures with bolt joints depend to a large extent on the translational DOFs and not on rotational DOFs of mass and stiffness matrices of bolts. Furthermore it is confirmed that lumped mass-spring systems as models of bolt joints are effective models considering the facts that joint characteristics converged to constant values in some iterations and eignevalues from proposed method are in good agreement with ones from modal test.

불일치 절점을 가지는 경우의 축약된 모델을 이용한 동특성 변경법 (Structural Dynamics Modification using Reduced Model for Having Non-matching Nodes)

  • 강옥현;박윤식;박영진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.830-833
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    • 2005
  • SDM(Structural Dynamics Modification) is to improve dynamic characteristics of a structure, more specifically of a base structure, by adding or deleting auxiliary(modifying) structures. In this paper, I will focus on the optimal layout of the stiffeners which are attached to the plate to maximize 1st natural frequency. Recently, a new topology method was proposed by yamazaki. He uses growing and branching tree model. I modified the growing and branching tree model. The method is designated modified tree model. To expand the layout of stiffeners, I will consider non-matching problem. The problem is solved by using local lagrange multiplier without the mesh regeneration. Moreover The CMS(Component mode synthesis) method is employed to reduce the computing time of eigen reanalysis using reduced componet models.

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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.

회전체 베어링계의 불균형 응답 해석을 위한 개선된 부분 구조 합성법 (An Improved Substructure Synthesis Method for Unbalance Response Analysis of Rotor Bearing Systems)

  • 홍성욱;박종혁
    • 소음진동
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    • 제6권1호
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    • pp.71-82
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    • 1996
  • The finite element analysis for rotor bearing systems has been an essential tool for design, identification, and diagnosis of rotating machinery. Among others, the unbalance response analysis is fundamental in the vibration analysis of rotor bearing systems because rotating unbalance is recognized as a common sourve of vibration in rotating machinery. However there still remains a problem in the aspect of computational efficiency for unbalance response analysis of large rotor bearing systems. Gyroscopic terms and local bearing parameters in rotor bearing systems often make matters worse in unbalance response computation due to the complicated dynamic properties such as rotational speed dependency and/or anisotropy. The present paper proposes an efficient method for unbalance responses of multi-span rotor bearing systems. An improved substructure synthesis scheme is introduced which makes it possible to compute unbalance responses of the system by coupling unbalance responses of substructures that are of self adjoint problem with small order matrices. The present paper also suggests a scheme to easily deal with gyroscopic tems and local, coupling or bearing parameters. The proposed method causes no errors even though the computational effort is reduced drastically. The present method is demonstrated through three test examples.

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최적신뢰성에 의한 강합성 복합사장교의 확률적 위험도평가 (Probabilistic Risk Assessment of a Steel Composite Hybrid Cable-Stayed Bridge Based on the Optimal Reliabilities)

  • 윤정현;조효남
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.395-402
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    • 2007
  • 허용응력설계법과 강도설계법으로 설계된 강합성 플레이트 보강형과 콘크리트 보강형으로 구성된 장대교량인 복합사장교의 확률적 위험도 평가를 수행하였다. 최대 축력, 전단력 및 정 부모멘트 발생단면에 기초한 위험단면에 대해 AFOSM 알고리즘과 시뮬레이션기법을 사용하여 케이블, 주탑, 보강형 및 강-콘크리트 접합부의 요소신뢰성을 평가하였다. 체계신뢰성해석을 위해, 케이블, 주탑 및 콘트리트와 강합성 보강형으로 구성된 복합사장교의 시스템을 조합 파괴모드로 모델링하였으며, 이를 통해 전체 구조시스템의 파괴확률과 신뢰성지수를 산출하였다. 본 연구를 통해 복합사장교의 거동특성에 기초한 파괴모드를 제안하였고 위험도평가 방법으로서 부분 ETA기법의 효용성을 확인하였다.

모드합성법을 이용한 음향부분구조합성법의 개발 (Development of Acoustic Substructure Synthesis Method using Component Mode Synthesis Method)

  • 고상철;조용구;오재응;김준태;김진오
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.118-123
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    • 1996
  • The purpose of this study is to develop acoustic substructure synthesis method that can be applied to acoustic modal analysis of complex acoustic systems. Acoustic modal analysis method to be introduced here is a method that analyze acoustic natural mode shape of the complex acoustic system by the principle of CMS(component mode synthesis method). This paper describes the acoustic modal analysis of the acoustic finite element model of simple expansion pipe by acoustic substructure synthesis method. The results of acoustic modal analysis analyzed by Acoustic substructure synthesis method and the results, by FEM(finite element method) shows good agreement.

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지진하중을 받는 비선헝 추계적 시스템의 불규칙진동해석 (Random Vibration Analysis of Nonlinear Stochastic System under Earthquake Using Statistical Method)

  • Moon, Byung-Young;Kang, Gyung-Ju;Kang, Beom-Soo
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.55-64
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비선형 추계적 구조시스템의 지진에 대한 동적응답 해석방법을 제안하였다. 부분구조합성법에 기초한 섭동법을 응용하여 지진외력에 의한 불규칙진동의 시간응답과 주파수응답 해석과정을 정식화하였다. 이 방법에서는 대형 .동적 시스템의 지배방정식인 비선형 미분방정식을 몇 개의 비선형 모달방정식으로 근사 변환한다. 각 분계는 비선형 복원력항을 모드좌표로 근사변환함으로써 선형화하여 합성되어진다. 모드좌표에서 섭동법을 이용하여 비선형 운동방정식의 불규칙 진동에 대한 해를 구함으로 해석과정이 축소되어진다. 제안된 방법의 적합성과 유효성을 평가하기 위하여 비선형성을 가진 기계구조 시스템을 해석하였다. 이 해석결과는 불규칙 진동 응답을 해석하는데 유효한 접근방법으로 판단되며 내진 설계에 기여할 것으로 예상된다.

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