• Title/Summary/Keyword: 비선형 진동방정식

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Vibration Analysis and Non-linear Equilibrium Equations of a Curved Pipe Conveying Fluid (유체가 흐르는 곡선관의 진동 해석과 비선형 평형 방정식)

  • Jung, Du-Han;Chung, Jin-Tai
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.983-986
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    • 2005
  • Free vibration characteristics of a curved pipe conveying fluid is studied when the pipe is clamped at both ends. Using the perturbation method, the non-linear governing equations divided into two parts; the steady state non-linear equilibrium equations and the linearized equations of motion in the neighborhood of the equilibrium position. The natural frequencies are computed from the linearized equations of motion. In this study, the equilibrium positions are determined by two types of equations, i.e., (1) the non-linear equations, and (2) the equations obtained by neglecting the non-linear terms. The natural frequencies obtained from the non-linear equilibrium equations are compared to those obtained from the linearized equilibrium equations. From the results, as the fluid velocity increases, the equilibrium position should be determined from the nonlinear equations for the vibration analysis of the curved pipe conveying fluid.

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Nonlinear Vibration Characteristics of a Curved Pipe with Fixed Ends and Steady Internal Flow (정상 상태 내부 유동이 있는 양단 고정 곡선 파이프의 비선형 진동 특성)

  • Lee, Su-Il;Jeong, Jin-Tae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2002
  • The nonlinear differential equations of motion of a fluid conveying curved pipe are derived by use of Hamiltonian approach. The extensible dynamics of curled pipe is based on the Euler-Bernoulli beam theory. Some significant differences between linear and nonlinear equations and the dynamic characteristics are discussed. Generally, it can be shown that the natural frequencies in curved pipes are changed with flow velocity. Linearized natural frequencies of nonlinear equations are slightly different from those of linear equations.

Free Vibrations of Tapered Beams with Static Deflection due to Dead Load (사하중에 의한 정적 처짐을 갖는 변단면 보의 자유진동)

  • Lee, Byoung-Koo;Oh, Sang-Jin;Lee, Yong;Lee, Tae-Eun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.1
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    • pp.87-93
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    • 2001
  • 이 논문은 사하중에 의한 정적 처짐을 갖는 변단면 보의 자유진동에 관한 연구이다. 사하중이 작용하는 변단면 보의 자유진동을 지배하는 상미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 최 저차 3개 모드의 고유진동수 및 진동형을 산출하였다. 수치해석 예제에서는 선형 변단면과 등분포 사하중을 채택하였다. 지점조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정 보를 채택하였다. 수치해석의 결과로 하중강도, 세장비 및 단면비가 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다. 사하중의 영향을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우의 진동형을 서로 비교하였다.

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Experimental and Numerical Investigation of Sliding Response of Unconstrained Objects to Base Excitations (바닥진동에 의한 비구속 물체의 거동파악 실험과 수치해석 전산프로그램의 개발)

  • Lee, Sang Ho
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.14 no.3
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    • pp.463-469
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    • 2014
  • Safety related devices unconstrained temporally in the process of operation of nuclear power plants could be damaged by the sliding during seismic activity. In this study sliding response of unconstrained objects to the base excitations is studied experimentally and analytically. In experiments static and dynamic tests to determine the coefficient of friction and the shaking table experiments to verify the sliding response of the analytic results were conducted. Numerical solutions by solving the nonlinear differential equations of motion governing sliding were found by the computer program using the step by step acceleration method. The exact solutions of the sliding response to the simple forms of base excitations were found to verify the computer program developed in this study. Relative displacement envelopes were suggested as a colliding criteria of the unconstrained objects.

Friction and It's Nonlinear Compensation for Rotor Position Control (회전축계 위치제어에 대한 마찰과 비선형 보상)

  • 장용훈;최연선
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1990.10a
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    • pp.157-162
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    • 1990
  • 기계의 정밀도 향상을 위하여는 기계에 대한 보다 정확한 해석을 요구한다. 그러나 실제 기계 시스템은 마찰, Backlash, Saturation등과 같은 비서형 특 성을 가지고 있어 시스템의 해석 및 제어가 어렵게 된다. 특히, 축, 링크, 기 어, 풀리, 베어링등의 기계요소에서는 마찰로 인해 정밀도가 크게 덜어지고 있어, 마찰에 의한 동특성 및 제어는 많은 연구자들에 의해 관심의 대상이 되어 왔다. 마찰력을 고려한 기계시스템의 운동은 정지상태 근처에서 마찰력 의 변화가 심한 비선형 동특성을 보이고 있어 그 해석에 어려움을 겪고 있 다. 실제 마찰이 저속에서 고급 비선형임에도 불구하고 가장 널리 사용되는 형태의 모델로서 쿨통 마찰을 고려한 운동방정식 조차 비선형성으로 인하여 해석에 어려움이 따르고 있다. 마찰은 오랜동안 연구되어 오면서 Fig.1, Fig2 와 같이 등가선형점성 감쇠, 쿨통마찰, 정적마찰로 모델화되거나 이들의 조 합으로 나타내었다[1-5]. 마찰력은 시간영역에서도 연구되어 Walrath[7]는 Fig.3-a의 속도가 역전되는 지점에서 마찰토오크가 .+-.Tf를 공유하는 문제 를 고려하기 위해, Fig.3-b와 같이 동적마찰모델을 사용하였다. 최근의 연구 로서 Armstrong[7]은 마찰의 위치의존성을 고려한 정확한 마찰모델을 설정 하여 개루프제어에 적용, 좋은 제어특성을 확인하였고, Canudas[8]는 저속영 역에서 overcompensation시 limit cycle과 gain의 관계를 해석하였다.

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Multilphase Flow in Heterogeneous Groundwater Systems (이질적 지하수계에서 다상흐름)

  • 최우희;선우중호
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1992.07a
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    • pp.504-505
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    • 1992
  • 이질적 지하수계에서 물과 DNAPL(dense nenaqueous phase liquids)의 동시적 움직임을 연구하기 위한 수직단면 2차원 유한요소모형이 개발되었다. 물과 DNAPL의 흐름방정식은 비포화 영역 뿐만 아니라 연속적으로 모사하기 위하여 유체 압력항으로 형식화하였다. 이들 지배방정식의 비선형성을 다루기 위하여 mass lumping과 수정 Picard 기법이 이용되었고, 수치진동과 분산을 줄이기 위하여 전방가중이 사용되었다. 본 수치모형의 검증은 중력과 모세관 효과를 모두 고려한 McWhoter와 Sudana(1990)의 해석해와 비교함으로써 행하였다. 또한 수치모형의 타당성 검토의 연구는 진행되고 있다.

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A study on the dynamic characteristics of non-linear dynamic vibration absorber excited by harmonic ground motion (조화운동하는 기반상에서 작동하는 비선형 동흡진기의 동특성에 관한 연구)

  • 김광식;안찬우
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.131-136
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    • 1988
  • This study is a research on the dynamic characteristics of non-linear dynamic vibration absorber in which harmonic motion is applied to the foundation of the main system. The amplitude ratio of the system with non-linear dynamic vibration absorber was obtained by harmonic balance methods and the unstable region was determined by stability analysis. As a result of study, the amplitude ratio decreases as mass ratio increases.

Chaotic Phenomena in MEMS with Duffing Equation (Duffing 방정식을 가진 MEMS에서의 카오스 현상)

  • Bae, Young-Chul
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.6 no.5
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • Recently, there are many difficult for maintenance in the power in established sensor networks. In order to solve this problems, the power development has been interested using vibration in MEMS that insert the MEMS oscillator. In this paper, we propose the MEMS system with Duffing equation to generate vibration signal that can be use power signal in MEMS and confirm and verify the chaotic behaviors in vibration signal of MEMS by computer simulation. As a verification methods, we confirm the existence of period motion and chaotic motion by parameter variation through the time series, phase portrait, power spectrum and poincare map.

A Stochastic Control for Nonlinear Systems under Random Disturbance Based on a Fluid Motion (유체운동에 의한 불규칙 가진을 받는 비선형계의 확률제어)

  • Oh, Soo-Young;Kim, Yong-Kwan;Cho, Lae-Kyoung;Choi, Young-Seob;Heo, Hoon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.892-896
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    • 2001
  • Investigation is performed on the stability of nonlinear system under turbulent fluid motion modelled as white noise random process, which is a preliminary result in the course of research on the characteristic and nonlinear control of the stochastic system. Adopted physical model is beam-type structure with tip-mass and main base mass. The governing equation is derived via F-P-K approach in stochastic sense. By means of Gaussian Closure method infinite dynamic moment equations due to system nonlinearity is closed to finite one. At the best of authors' knowledge, it is the first trial to design nonlinear controller by using of sliding mode technique in stochastic domain and control performance and effect in stochastic domain is studied.

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Dynamic Characteristics of Nonlinear Beam Shear Deformation (전단변형을 고려한 비선형 보의 동적특성에 관한 연구)

  • Park, Sungjin;Baek, Jooeun
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.12 no.1
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    • pp.69-73
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    • 2016
  • In this study, the applicability and validity of collocation method to nonlinear vibration issues in comparison to other solutions are confirmed, and the applicability of collocation method to nonlinear dynamic response issues in comparison to the response curve with F.E.M results is examined. Also, it is also examined how the influence of axial inertia varies according to the size of slenderness ratio.