• 제목/요약/키워드: 비틀림 진동 응력

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엔진 크랭크 축계의 비틀림 진동 (Torsional vibration of engine crank shaft)

  • 강구태;여승동
    • 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.

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부착식 PSC 텐던의 도입 긴장응력이 종진동 메카니즘에 미치는 영향 (Effect of Applied Tensile Stress of Bonded PSC Tendon on Longitudinal Vibration Mechanism)

  • 김병화;김수진;여금수;조승제
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.392-395
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    • 2011
  • 본 논문은 부착식 PSC 텐던에 도입된 긴장응력이 종진동 메카니즘에 미치는 영향을 소개한다. 텐던의 종방향 변형과 비틀림 변형은 상호 연동하여 거동하고, 텐던에 도입된 긴장응력은 축강성과 비틀림 강성에 영향을 미친다. 따라서 텐던의 탄성파 속도는 도입된 긴장응력의 크기에 따라서 변한다. 실험적 검증을 위하여 도입 긴장응력이 다른 6개의 부착식 PSC 시험체에 대한 종진동 실험이 수행되었다. 실험결과로부터 도입 응력과 탄성파 속도와의 역학적 관계를 확인하였으며, 기존 문헌의 실험결과와 비교하였다.

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스트레스 모델을 이용한 터빈 축계의 비틀림 응력 예측 (Torsional Stress Prediction of Turbine Rotor Train Using Stress Model)

  • 이혁순;유성연
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권9호
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    • pp.850-856
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    • 2013
  • Torsional interaction between electrical network phenomena and turbine-generator shaft cause torsional stress on turbine-generator shaft and torsional fatigue fracture on vulnerable component, but the prediction of the torsional stress is difficult because the torsional stress is occurred instantly and randomly. Therefore continuous monitoring of the torsional stress on turbine-generator shaft is necessary to predict the torsional fatigue, but installing the sensors on the surface of the shaft directly to monitor the stress is impossible practically. In this study torsional vibration was measured using magnetic sensor at a point of turbine-generator rotor kit, the torsional stress of whole train of rotor kit was calculated using rotor kit's stress model and the calculated results were verified in comparison with the measured results using strain gauge at several point of turbine-generator rotor kit. It is expected that these experiment results will be used effectively to calculate the torsional stress of whole train of turbine-generator rotor in power plants.

회전체 스트레스 정보를 이용한 터빈 축 피로수명 평가 (Fatigue Life Evaluation of Turbine Shaft Using Applied Shaft Stress)

  • 진병규;박기범;채장범
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.437-442
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    • 2014
  • 원자력 발전소의 터빈-발전기 시스템과 같이 일정한 토크와 함께 축 진동에 의한 가변 응력이 인가되는 부재의 경우 비틀림 응력에 의한 피로 파괴 거동을 보인다. 따라서 본 연구에서는 터빈-발전기의 터빈 축에 인가하는 비틀림 응력을 측정하고 응력에 의해 발생하는 피로 파괴 거동을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 터빈-발전기 시스템과 같은 실험 장치를 제작하고 임의의 부하를 인가하여 다양한 비틀림 응력에 대한 피로 파괴 거동을 평가하였다. 특히 기존의 알려진 피로 거동 평가 방법인 응력-수명, 변형률-수명, 균열성장 평가 방법을 동시에 적용하여 평가를 진행하였다. 부하의 크기가 증가하면서 평가 방법과 무관하게 피로 수명이 감소하는 경향이 확인하였으며 5 kV 부하 인가 시 최대 10배의 피로 수명의 감소가 발생하였다.

부착식 PSC 텐던의 종진동 메카니즘 (Longitudinal Vibration Mechanism of Grouted PSC Tendon)

  • 김병화;장정범;이홍표
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.261-267
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    • 2011
  • 본 연구는 부착식 PSC 텐던에 도입된 긴장응력이 종진동 거동에 미치는 메커니즘을 규명한다. 텐던의 종방향 직선변형과 비틀림변형은 상호 연동하여 거동하고, 텐던에 도입된 긴장응력은 축강성과 비틀림강성에 영향을 미친다. 그러므로 텐던의 탄성파 속도를 계측함으로써 텐던에 도입된 긴장응력을 추정 할 수 있다. 이는 텐던의 탄성파속도가 축강성과 비틀림강성의 함수이기 때문에 가능하다. 도입 긴장력이 다른 6개의 PSC 보 시험체에 대한 종진동 실험결과를 이용하여 텐던의 종진동 특성과 도입 긴장응력 사이의 역학적 메커니즘이 검증되었다. 이를 위하여, 탄성파 속도로부터 텐던의 시스템 강성을 추정할 수 있는 시스템인식 이론이 적용 되었다. 추정 결과는 기존 문헌의 연구결과와 비교 검토되었다.

비틀림 진동 계산 및 측정을 통해 고찰한 선박용 2행정 저속엔진 크랭크축 파단 현상 (Study of Two Stroke Low Speed Diesel Engine Crankshaft Crack Phenomenon by Torsional Vibration Calculation & Measurement)

  • 문정하;김정렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.452-461
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    • 2014
  • Two stroke low speed diesel engines that have many advantages such as high thermal efficiency and durability have been widely used for marine engine. However, it is also true that many problems have occurred due to the high explosion pressure and severe operating environment. Especially problems of shaft damage etc. intensively occurred due to the phenomenon of crankshaft exceeding the allowable stress, including the shaft vibration of the engine model in the early stage. In this study, the crankshaft fracture phenomenon of early engine model was evaluated and analyzed by using up-to-date torsional vibration calculation program and measurement instrument. And this was numerically shown.

비틀림 진동 계산 및 측정을 통해 고찰한 선박용 2행정 저속엔진 Crankshaft 파단 현상 (Two Stroke Low Speed Diesel Engine Crankshaft Crack Phenomenon Study by Torsional Vibration Calculation & Measurement)

  • 문정하;김정렬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.110-118
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    • 2014
  • In the past two stroke low speed diesel engine were widely used for marine propulsion. these engine have many merit for example, higher thermal efficiency and durability. however, shaft vibration problem was continuously rise up due to large power of two stroke low speed diesel engine. specially, the initial stage engine revolution counter & stress has acculated. For that reason, sometimes occurred crankshaft crack accident. In this study, regarding the initial stage engine, trying to analyze what is cause the crack phenomenon using by latest torsional vibration calculation program & measurement equipment.

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선박용 4행정 디젤엔진의 크랭크축 강도해석에 관한 연구 (A Study on the Strength Analysis of Crankshaft for 4 Stroke Marine Diesel Engine)

  • 이돈출;박성현;강대선;김태언
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.66-72
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    • 2006
  • Marine diesel engine production and refinements sought a continuous increase on mean effective pressure and thermal efficiency. These results in increased maximum combustion pressure within the cylinder and vibratory torque in crankshaft. As such, crankshaft should be designed and compacted within its fatigue strength. In this paper, the 8H25/33P($3,155ps{\times}900rpm$) engine for ship propulsion was selected as a case study, and tile strength analysis of its crankshaft is carried out by. simplified method recommended by IACS M53 and a detailed method with the crankshaft assumed as a continuous beam and bearing supported in its flexibility. The results of these two methods are compared with each other.

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전기 모터 구동 대빙급 추진 시스템의 과도 비틀림 진동 분석 (Transient Torsional Vibration Analysis of Ice-class Propulsion Shafting System Driven by Electric Motor)

  • 로날드 디 바로;이돈출
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.667-674
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    • 2014
  • 선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

두 변수 탄성지반으로 지지된 원호형 등단면 띠기초의 자유진동 (Free Vibrations of Circular Uniform Strips Resting on Two Parameter Elastic Foundation)

  • 이종천
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.125-134
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    • 2009
  • 이 논문은 직시각형 단면을 갖는 원호형 등단면 띠기초의 자유진동에 관한 연구이다. 띠기초를 지지하는 지반을 두 변수 탄성지반으로 모형화하였다. 두 변수 탄성지반으로 지지된 원호형 띠기초의 휨-비틀림 자유 진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 고유진동수 및 진동형을 산정하였다. 띠기초의 경계조건은 자유-자유로 하여 최저저차 4개의 고유진동수를 산정하였다. 수치해석의 결과로, 중심각, 깊이비, 접촉비, 탄성계수비, 지반변수 등 5개의 변수가 고유진동수에 미치는 영향을 보고하였다. 변위 및 합응력의 진동형을 그림으로 나타내었다. 실험을 통하여 이 연구의 결과를 검증하였다.