• Title/Summary/Keyword: 비틀림강성

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Torsional Vibration Stress Analysis for Shafting in Reciprocating Machine by Transfer Stiffness Coefficient Method (전달강성계수법에 의한 왕복 기계 축계의 비틀림진동 응력해석)

  • 최명수
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.14 no.8
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    • pp.749-756
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    • 2004
  • While designing shafting in reciprocating machines with internal combustion engines which derive generators, pumps, and vehicles, it is very important to calculate the additional stress of shafting by torsional vibration. In this paper, the transfer stiffness coefficient method which is based on the successive transfer of stiffness coefficient was applied to the calculation of the additional stress of shafting in reciprocating machine by torsional vibration. In order to confirm the effectiveness of the present method, a propulsion shafting with a diesel engine in a vessel was considered as the computational example of shafting in reciprocating machine. The results calculated by the present method were compared with those of the modal analysis method, the mechanical impedance method, and free vibration analysis.

Structural Analysis of Thin-walled Composite Blades with Multi-cell (다중 셀 단면을 갖는 박판 복합재료 블레이드의 구조해석에 관한 연구)

  • 정성남;이주영;박일주
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.512-519
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    • 2002
  • 본 연구에서는 임의의 형상의 다중세포 단면을 갖는 복합재료 블레이드에 대한 유한요소 구조해석을 수행하였다. 보 해석 모델은 구조연성 효과와 단면 벽의 두께, 횡 전단변형, 비틀림과 연관된 워핑 및 워핑구속효과 등을 고려하고 있다. 블레이드 힘-변위 관계식은 Reissner의 반복족에너지 함수를 이용한 혼합이론을 적용하여 유도하였다. 이 관계식은 굽힘 및 전단에 대해서는 Timoshenko 보의 형태로 그리고 비틀림 변형은 Vlasov 이론으로 근사하고 있다. 결과적인 [7×7] 구조강성 행렬은 전단변형 및 전단강성계수들을 특이한 가정에 의존하지 않고도 해석적으로 기술하고 있다. 본 정식화 과정을 통해서 구한 보 이론을 이중세포로 구성된 에어포일 형상의 복합재료 블레이드에 적용하였으며, 기존의 실험 연구 및 다차원 유한요소해석 결과들과 비교 연구를 수행하여 본 해석모델의 타당성을 보이고자 하였다.

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A Study of Improvement on the Torsional Vibration of Input Shaft and Structural Vibration of Vehicle Using Tunable Dual Stiffness Type Clutch in Auto-transmission (자동변속기에서 2중 동조 강성형 클러치를 이용한 입력축의 비틀림 진동 및 차체 진동의 개선에 관한 연구)

  • Jung, Byung-Hwan;Hwang, Seon-Yang;Kang, Koo-Tae
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.20 no.10
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    • pp.883-890
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    • 2010
  • According to torsional vibration characteristic of a tunable dual stiffness type clutch(TDSTC) in auto-transmission, the input shaft system have occurred breakdown for the duration cycle and over-vibration happened on vehicle at specific condition. This paper introduces the improvement of the torsional vibration of input shaft and the vehicle vibration by tuning of the TDSTC.

Torsional and Flexural Behavior Characteristics of Symmetric Pier Copping Beam (대칭형 교각 코핑부 보의 비틀림 및 휨 거동 특성)

  • Kwon, Min-Ho;Jung, Hee-Hyo;Kim, Jin-Woo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.21 no.6
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    • pp.107-114
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    • 2007
  • The main aim of this study was to evaluate the bending and torsional behaviors of representative regular type cap beams in elevated guideway structures. A1/2 scale model copping beam, excluding the column portion, was designed, constructed, and tested. The copping beam was subjected to horizontal monotonic and cyclic loads with a constant vertical load over the loading stage. The damage was very much dominated by torsion. Experiment results showed that the spiral confinement in the beam helped to restrain the opening of torsional cracks in the column zone. Hence, the torsional strength of the cap beam contributesgreatly to the confinement conditions of the column.

A Stdy on Clutch-disc Torsional Characteristics for Torsional Vibration Reduction at Idling (공회전시 비틀림 진동 저감을 위한 클러치 비틀림 특성 연구)

  • 홍동표;정태진;김상수;태신호
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.82-87
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    • 1994
  • 자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.

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A Study on Inelastic Behavior of an Asymmetric Tall Building (비대칭 초고층건물의 비탄성거동에 관한 연구)

  • 윤태호;김진구;정명채
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.3
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    • pp.37-44
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    • 1997
  • In this paper, the inelastic behavior of an asymmetric tall building is investigated. The asymmetry in rigidity caused by the structural asymmetry induces torsional as well as lateral deformation. The inelastic analysis of such an asymmetric structure is difficult to carry out with a planar model and thus requires a full three dimensional model. In this paper a 102 story unsymmetric tall building is analized by static push-over procedure and its behavior is investigated. The analysis are performed with and without floor rotation to compare the results. According to the results the static behavior of the model building, as expected, turned out to be dependent heavily an the asymmetry of the plan shapes of the building.

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Development of a Finite Element Model for Evaluating Torsional Stiffness of the Frame of a Large Truck (대형트럭 프레임의 비틀림 강성 평가를 위한 유한요소 모델 개발)

  • Oh Chae-Youn;Moon Il-Dong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.29 no.4 s.235
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    • pp.563-569
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    • 2005
  • This paper develops a finite element model of a cabover type large truck. The finite element model is for evaluating torsional stiffness of the frame of the large truck. The torsional test of the frame is conducted in order to validate the developed finite element model. A load cell is used to measure the load applied to the frame. An angle sensor is used to measure the torsional angle. An actuator is used to apply a load to the frame. A vertical upward load and a vertical downward load are applied to the frame in the torsional test. The frame's torsional stiffness is computed with the measured load and torsional angle in the torsional test. The finite element model of the large truck includes cab, deck and payload, suspension, and tire. Cab, deck, and suspension are modeled not to affect the frame's torsional stiffness. The simulation is performed with the developed finite element model for evaluating the frame's torsional stiffness. The simulation results show a very good correlation with the torsional test results in the tendency of changing of the frame's torsional stiffness not only with the direction of the applying load but also with the amount of the applying load. In addition, the simulation results predict the measured torsional stiffness of the frame with about $5{\%}$ error.

The Interactive Effect of Translational Drift and Torsional Deformation on Shear Force and Torsional Moment (전단력 및 비틀림 모멘트에 의한 병진 변형 및 비틀림 변형의 상호 작용 효과)

  • Kim, In-Ho;Abegaz, Ruth A.
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.35 no.5
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    • pp.277-286
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    • 2022
  • The elastic and inelastic responses obtained from the experimental and analytical results of two RC building structures under the service level earthquake (SLE) and maximum considered earthquake (MCE) in Korea were used to weinvestigate the characteristics of the mechanisms resisting shear and torsional behavior in torsionally unbalanced structures. Equations representing the interactive effect of translational drift and torsional deformation on the shear force and torsional moment were proposed. Because there is no correlation in the behavior between elastic and inelastic forces and strains, the incremental shear forces and incremental torsional moments were analyzed in terms of their corresponding incremental drifts and incremental torsional deformations with respect to the yield, unloading, and reloading phases around the maximum edge-frame drift. In the elastic combination of the two dominant modes, the translational drift mainly contributes to the shear force, whereas the torsional deformation contributes significantly to the overall torsional moment. However, this phenomenon is mostly altered in the inelastic response such that the incremental translational drift contributes to both the incremental shear forces and incremental torsional moments. In addition, the given equation is used to account for all phenomena, such as the reduction in torsional eccentricity, degradation of torsional stiffness, and apparent energy generation in an inelastic response.

Analysis of influence of twisting angle between contacts on arc behavior in spiral type VI by analysing arc photographs and arc voltage (나선형 VI전극 내부에서 아크촬영사진과 아크전압분석을 통한 전극간 비틀림 각도가 아크거동에 미치는 영향 분석)

  • Kim, Byoung-Chul;Park, Jong-Bae;Park, Hongl-Tae;Kang, Seong-Wha;Lim, Kee-Joe
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.151-152
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    • 2008
  • 본 논문에서는 전극간의 비틀림 각도가 아크거동에 미치는 영향을 알아보기 위해 고속카메라를 이용한 아크촬영과 아크전압측정을 동반한 전류차단시험을 실시하였다. 측정결과를 이용한 아크거동 분석결과를 각 모델에 대한 유한요소해석을 통한 로렌츠 힘 계산결과와 결부시켜 비틀림 각도가 아크거동에 미치는 영향을 분석하였다.

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