• 제목/요약/키워드: 비선형 외팔보

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정적 및 동적 하중을 받는 외팔보 거동에 관한 선형 및 CR 정식화 비선형 예측의 비교 (Linear Analysis and Non-linear Analysis with Co-Rotational Formulation for a Cantilevered Beam under Static/Dynamic Tip Loads)

  • 고정우;빈영빈;은원종;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.467-475
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    • 2015
  • 본 논문에서는 구조물에 작용하는 하중의 크기와 진동수에 따른 거동의 비선형성을 확인하고 정확한 예측을 위한 방법을 모색하기 위하여 외팔보의 정적 및 동적해석의 수행에서 선형, 비선형 해석의 결과를 비교하는 연구를 진행하였다. 우선 보의 자유단에 수직방향의 정적 및 동적 하중을 가한 상황을 예측하였다. 선형 해석방법으로 고전 외팔보 이론을 적용하였고, co-rotational dynamic 유한요소해석 기법을 개발하여 비선형 해석방법으로 사용하였다. 먼저 정적해석에서 외력의 크기가 달라질 때 선형 및 비선형 해석 예측이 어떠한 차이를 보이는지 비교하였다. 그리고 동적해석을 통해 가진 진동수의 변화에 따른 보 끝단의 무차원화된 변위의 양상을 연구하였고, 공진진동수 근방에서의 상당한 변위가 발생함을 보였다. 마지막으로 주파수 지연현상을 조사하기 위해 특정 진동수에서의 시간 경과에 따른 보의 변위를 확인하였다.

비선형 진동 외팔보의 1:1 내부공진 경우 정상 상태 응답 해석 (Steady State Amplitude Analysis for a Nonlinear Oscillating Cantilever Beam in Case of 1:1 Internal Resonance)

  • 이수일;장서일;이장무
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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    • pp.376-383
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    • 1996
  • 보(beam)는 기계 구조 및 항공 우주 구조물의 기본적인 요소로서, 특히 큰 동적 거동을 하는 경우는 비선형성이 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있고[4], 헬리콥터의 회전날개(rotor blade)나 두께가 얇은 고속회전 축등의 경우에는 비틀림(torsion)과 굽힘(bending) 운동이 비선형 연성되어 나타나게 된다. 이러한 비선형 연성 효과를 갖는 경우에는 운동의 양상이 복잡하게 전개된다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연성운동이 생기는 이러한 단순 외팔보에 대해 비선형 진동 특성을 파악하고 각 비틀림(internal resonance)현상[5]에 따른 정상상태 진폭 응답의 해석을 그 목적으로 한다.

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건마찰 감쇠기가 부착된 외팔보의 강제진동 응답 해석 (An Analysis of Forced Vibration Response of a Cantilever Beam with a Dry Friction Damper)

  • 고영준;강병용;장호경;김예현
    • 한국음향학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.33-39
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    • 1996
  • 비선형 건마찰 감쇠를 가진 외팔보의 강제진동 응답을 건마찰 감쇠기와 가진력의 위치변화에 대하여 미끄러진 변위와 힘레벨을 수치해석하였다. 구성모드의 분석은 비선형 감쇠를 가진 계를 해석하기 위해 구속조건과 Lagrange 승수에 기초를 두고 분석하였다. 외팔보의 진동분석 결과 건마찰 감쇠기가 부착된 단순 지지된 보(beam)에서 보여진 응답특성과 유사한 특성이 나타났다.

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이미지 분석법을 사용한 직물의 비선형 외팔보 굽힘 연구 (The Effect of Nonlinear Fabric Bending Rigidity on the Cantilever Test - with Image Analysis-)

  • 서문호;장보은
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.299-300
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    • 2003
  • 직물은 유연하여 외력에 의해 쉽게 굽힘, 비틀림 등의 변형이 일어난다. 이러한 특성 중 직물의 굽힘은 태, 봉제성, 드레이프성 등의 중요 인자로서 지금까지 여러 연구들이 직물의 구조에 관련하여 굽힘강성을 분석하려는 시도가 계속되어 왔다. 이러한 연구의 최초의 시도로서 1930년대 Peirce가 직물을 선형탄성체로 가정한 후 외팔보법을 적용시켜 굽힘길이로 굽힘강성을 나타내었으며[l] 현재까지도 이 시험법이 시행되어 오고 있다. (중략)

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축방향 왕복 운동을 하는 집중 질량을 가진 외팔보의 비선형 동적 모델링 및 안정성 해석 (Nonlinear Dynamic Modeling and Stability Analysis of an Axially Oscillating Cantilever Beam with a Concentrated Mass)

  • 홍정환;유홍희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권11호
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    • pp.868-874
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    • 2003
  • A nonlinear modeling method for an axially oscillating cantilever beam with a concentrated mass is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method with which frequency response characteristics of axially oscillating cantilever beams are investigated. The geometric nonlinear effects of stretching and curvature are considered to accurately predict the frequency response characteristics of the oscillating cantilever beam. The effects of the size and the location of the concentrated mass on the frequency characteristics are investigated. It is found that the dynamic instability is significantly influenced by the two parameters.

비선형 외팔보의 일대일 공진에서의 위상변화 (Phase Change for One to One Resonance of Nonlinear Cantilever Beam)

  • 김명구;박철희;조종두;조호준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.703-708
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    • 2006
  • The cantilever beam with nonlinearity has many dynamic characteristics of nonlinear vibration. Nonlinear terms of a flexible cantilever beam include inertia, spring, damping, and warping. When the beam is given basic harmonic excitation, it shows planar and nonplanar vibrations due to one-to-one resonance. And when the one-to-one resonance occurs, the flexible beam shows different behaviors in those vibrations. For the one-to-one resonance occurring in each mode, the phase value of the planar vibration is different from that of the nonlinear vibration. This paper investigates the phase change and the phase difference between such planar and nonplanar vibrations which are caused by one-to-one resonance.

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축 방향 왕복운동을 하는 외팔보의 복합변형변수를 이용한 비선형 모델링 및 주파수 응답특성 (Nonlinear Modeling Employing Hybrid Deformation Variables and Frequency Response Characteristics of a Cantilever Beam Undergoing Axially Oscillating Motion)

  • 김나은;현상학;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.262-267
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    • 2002
  • A nonlinear dynamic modeling method for cantilever beams undergoing axially oscillating motion is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method with which frequency response characteristics of a axially oscillating cantilever beams are investigated. It is shown that the geometric nonlinear effects of stretching and curvature play important roles to accurately predict the frequency response characteristics. The effects of the amplitude and the damping constant on the frequency characteristics are also exhibited.

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얇은 직사각형 외팔보의 비선형 진동현상 (Nonlinear Vibration Phenomenon for the Slender Rectangular Cantilever Beam)

  • 박철희;조종두;박창호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권12호
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    • pp.1314-1321
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    • 2004
  • The non-linear responses of a slender rectangular cantilever beam subjected to lateral harmonic base-excitation are investigated by the 2-channel FFT analyzer. Both linear and nonlinear behaviors of the cantilever beam are compared with each other. Bending mode, torsional mode, and transverse mode are coupled in such a way that the energy transfer between them are observed. Especially, superharmonic, subharmonic, and chaotic motions which result from the unstable inertia terms in the transverse mode are analyzed by the FFT analyzer The aim is to give the explanations of the route to chaos, i.e., harmonic motion \longrightarrow superharmonic motion \longrightarrow subharmonic motion \longrightarrow chaos.

축방향 왕복운동을 하는 외팔보의 복합변형변수를 이용한 비선형 모델링 및 주파수 응답특성 (Nonlinear Modeling Employing Hybrid Deformation Variables and Frequency Response Characteristics of a Cantilever Beam Undergoing Axially Oscillating Motion)

  • Kim, Na-Eun;Hyun, Sang-Hak;Yoo, Hong-Hee
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.331.2-331
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    • 2002
  • A modeling method for cantilever beams undergoing axially oscillating motion is presented in this paper. Hybrid deformation variables are employed for the modeling method. Frequency response characteristics are investigated with the modeling method. It is shown that the geometric nonlinear effects of stretching and curvature play important roles to accurately predict the dynamic response. (omitted)

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비선형 외팔보의 일대일 공진에서의 위상변화 (Phase Change for One to One Resonance of Nonlinear Cantilever Beam)

  • 박철희;조종두;조기철;김명구
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.48-54
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    • 2007
  • The cantilever beam with nonlinearity has many dynamic characteristics of nonlinear vibration. Nonlinear terms of a flexible cantilever beam include inertia, spring, damping, and warping. When the beam is given basic harmonic excitation, it shows planar and nonplanar vibrations due to one-to-one resonance. And when the one-to-one resonance occurs, the flexible beam shows different behaviors in those vibrations. For the one-to-one resonance occurring in each mode, the phase value of the planar vibration is different from that of the nonlinear vibration. This paper investigates the phase change and the phase difference between such planar and nonplanar vibrations which are caused by one-to-one resonance.