• 오토저널
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• 제10권5호
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• pp.9-16
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• 1988

엔진 크랭크축계의 비틀림진동은 엔진설계 및 제작에 있어서 오랜동안 주관심사였다. 크랭크축계의 비틀림진동에서 고려되는 문제는 비틀림진동계의 고유진동수와 이에 따른 차수별 엔진의 공진속도와 엔진의 공진속도에서의 비틀림진동각 및 크랭크축의 비틀림진동에 의한 토오크와 비틀림 응력 등이다. 당사에서는 simulation program을 개발했으며, 비틀림 진동측정 방법도 개발했다. 또한 비틀림진동 측정결과와 simulation결과의 비교로부터 simulation결과 및 측정결과의 정확도를 높여가고 있으며, simulation 방법의 개선을 모색하고 있다. 본 글에서는 이 program에 이용된 기본이론과 실험방법 및 댐퍼 선정 방법을 간단히 소개하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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• pp.208-216
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• 1995

대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.459-467
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• 1992

본 연구에서는 비틀림 진동계에 있어서의 비틀림 진동현상을 억제하도록 제어 하기 위하여 최적제어 이론에 기초한 모델추종법을 비틀림 진동계에 적용하였다. 디 지탈 컴퓨터에 의한 제어를 위하여 제어 알고리즘은 디지탈 설계로 되어 있다. 제어 는 각속도와 비틀림 진동제어의 양면으로 수행되며, 축의 각속도는 모델의 출력을 추 종하게 되며 이와 동시에 비틀림각도 감소하게 된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.463-470
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• 2013

본 연구에서는 풍진동에 대한 현수교의 거동을 예측하기 위하여 바닥판의 비틀림강성을 고려하여 Mckenna and Tuama 모델(2001)을 개선한 2D 간단해석 방법을 제안하였다. 기존의 모델은 풍속이 증가할수록, 진동수가 낮아질수록 비정상적인 값을 나타내고, 비틀림모드의 공진현상을 묘사할 수 없었다. 이에 본 연구에서는 비틀림강성을 고려하여 풍속에 따른, 진동수에 따른 비틀림진동을 분석하였다. 해석결과 진동 초기의 수직모드는 점차 비틀림모드로 전이되며 수직모드는 안정적으로 진동하는 것을 확인하였다. 또한 비틀림강성 효과를 고려하여 해석을 수행한 결과 수직모드는 시간이 경과함에 따라 안정화되는 모습을 보이나 비틀림 진폭은 일정시간(약 200초) 이후 나타나기 시작하여 비틀림각을 지속적으로 유지하였으며 맥놀이 주기는 풍속이 증가하면서 점차 감소하였다. 비틀림 강성에 따라 서로 다른 풍하중의 풍속과 진동수에 비틀림모드의 공진현상을 나타내므로 실제 설계에는 반드시 이러한 영향이 고려되어야 할 것이다.

• 소음진동
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• 제9권5호
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• pp.936-942
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• 1999

Unstable torsional vibration on the marine ship's propulsion shafting system with diesel engine occurred due to a slippage of multi-friction clutch which was installed between increasing gear and shaft generator. In this paper, the mechanism of this vibration was verified via torsional, whirling, axial and structural vibration measurements of shafting system and noise measurement of gear box. And it was also identified by the theoretical analysis method.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.3-8
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• 1997

This parer was presented for the experimental results of torsional vibrations of the horizontal rotating shaft with three disks. The torsional vibrations meter used is a laser system for non-contact measurement of torsional angular vibration velocity and torsional angular vibration displacement. The distance between the disks war changed; the one that had 76mm of disk distance war called basic model, and another that had 106mm of disk distance wide model, and other that had 46mm of disk distance narrow model. In each model, outer diameter of disk was 40mm. And 45mm, or 50mm was also used to extend the effective range of frequencies. The angula vibration displacement and the angular vibration velocity in its torsional vibration were measured to obtain the stable and the unstable regions.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권3호
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• pp.240-245
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• 2004

불균일한 원형 도파관에서 비틀림 진동을 광학적 면내 진동 측정기에 의해 측정하였다. 봉의 한쪽 끝에서 가진되는 비틀림 진동의 응답으로서 봉의 축을 따라 원주 방향 변위가 측정되었다. 2단 원형 봉과 원추형 테이퍼 봉에 대한 실험 결과들이 이론적 예측과 비교되었다. 본 논문의 결과들은 비틀림 진동 측정에 광학적 면내 진동 측정기를 사용하는 것이 가능함을 보여준다.

• 선박안전
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• 제16권
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• pp.26-37
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• 2004

선박 추진축계의 진동은 크랭크축, 추력축 등의 이상마멸을 초래할 뿐 아니라 과도하면 선체진동을 유발시키기도 한다. 이러한 추진축계의 진동중에서 가장 빈번히 문제가 되는 것이 비틀림 진동이므로 축계의 초기설계 단계부터 이에 대한 신중한 검토가 필요하다 .

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권8호
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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.