• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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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.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1998.04a
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• pp.629-633
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• 1998

본 연구에서는 연성손실계수가 구조물의 진동에 미치는 영향을 살펴보았다. 세부시스템의 두께가 동일할 경우 평판으로 이루어진 구조물이 접수되면 연성손실계수가 감소하게 된다. 특히, 저주파수 대역에서 연성손실계수가 크게 낮아졌다. 그 주된 원인은 접수로 인해 평판에서 전파되는 굽힘파의 그룹속도가 줄어들기 때문이며, 접수로 인한 파워투과계수의 변화는 크지 않았다. 내부에 격벽을 가진 steel box에 공기중 연성손실계수와 접수시 연성손실계수를 적용하여 세부시스템의 속도를 구한 결과, 공기중 연성손실계수를 이용하여 구한 속도가 접수시 연성손실계수를 이용하여 구한 속도보다 약 2-3 dB정도 높게 나타났다. 선박과 같은 복잡한 구조물인 경우 연성손실계수에 의한 속도 차이는 더욱 커질 것으로 추정된다. 따라서, SEA를 이용한 접수 구조물의 진동해석에서 해석오차를 줄이기 위해서는 연성손실계수에 접수의 영향을 고려해 주어야 함을 확인하였다. 특히, 접수효과가 고려된 연성손실계수를 사용하면 SEA가 큰 오차를 보이는 중, 저주파수 대역에서 해석 결과에 대한 신뢰성을 높일 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.56-61
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• 1995

많은 공학자들은 기계 재료의 종류 및 형태에 따른 정적, 동적 특성 연구를 수행해 왔다. 특히 산업적으로 그 활용도가 높은 평판 재료에 대한 진동 특성 연구는 많이 이루어졌다. 최근에는 진동 특성을 해석하는 방법도 부분구조합성법, 감도해석법 등의 방법으로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편 평판의 진동이 공기와 같은 매질로 상호 작용을 하며, 막힘이 없는 공간으로 음향을 방사하는 현상에 대한 연구도 이루어지고 있다. 그러나 평판 재료를 사용하여 기계 구조물을 제작하는 경우 많은 경우에 구조물간 결합에 의해 폐공간이 형성되고 이러한 폐공간에 의해 평판의 진동이 구조-음향 연성 현상이 발생되고, 이에 따라 평판의 진동 특성도 달라지게 된다. 이러한 구조-음향 연성에 대한 연구는 1978년 Wayne B.McDonald와 C.Kearney Barton, 1979년 R.Vaicatis에 의해 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하며 이루어졌다. 최근에 연구 동향은 이장명의 FEM과 BEM을 이용한 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하였고, V.B.Bokil에 의해 구조-음향 연성된 평판의 모드 해석 방법이 연구되었다. 한편 V.Martin에 의해 능동 소음 제어의 모델링을 좀더 정확히 하기 위해 구조 연성계를 고려한 연구도 수행되었다. 연구 결과 구조-음향 연성에 의한 평판의 고유진동수 변화를 구하였고 이 때에 경계조건을 만족하는 직교다항식을 이용한 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하였다. 또한 이러한 해석은 실험과도 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.25 no.1
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• pp.95-106
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• 2001

When the crankshaft of diesel engine has more than 3 throws, which are arranged in a different plane, its vibration induces coupled motions, especially the coupled torsional and axial vibration. Nowadays, the torsional vibration which is influenced rather weak than axial one, can be theoretically calculated fairly accurately, but theoretical calculation results of the axial vibration which is influenced strongly from torsional vibration is not so good. To get accurate calculation results of axial vibration, coupled axial-torsional vibration must be treated. In this investigation, coupled effects of vibration of diesel engine propulsion shafting are analyzed theoretically and some simple calculation methods are also studied. On this first report, effects of coupling on natural frequencies and their modes are mainly studied, setting the each mass in 4 degrees of freedom.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.99-107
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• 2000

With the results of calculation for natural frequencies, the forced reponses of coupled vibration of propulsion shafting were analysed by the modal analysis method. For the forced response analysis, axial exciting forces, axial damper/detuner, propeller exciting forces and damping coefficients were extensively investigated. As the conclusion of this study, some items are cleared as next. - The torsional amplitudes are not influenced by the radial excitation forces. - The axial vibrational amplitudes are influenced by the tangential exciting forces. An increase of amplitude is observed for the speed range in the neighbourhood of any torsional critical speed. - The coupling effect becomes larger if torsional and axial critical speed are closer together. - The axial exciting force of propeller is relatively strong, comparing with those of axial forces of cylinder gas pressure and oscillating inertia of reciprocating mechanism. Therefore, as a resume one can say, that- Torsional vibration calculation with the classical one dimension model is still valid. - The influence of torsional excitation at each crank upon the axial vibration is impotent, especially in the neighbourhood of a torsional critical speed. That means that the calculation of axial vibration with the classical one dimension model is insufficient in most of cases. - The torsional exciting torque of propeller can be neglected in most of cases. But, the axial exciting forces of propeller can not be neglected for calculating axial vibration of propulsion shafting.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2000.05a
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• pp.60-71
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• 2000

When the crankshaft of Diesel engine has more than 3 throws which are arranged in a different plane its vibration induces coupled motions especially the coupled torsional and axial vibration. Nowadays the torsional vibration which is influenced rather weak than axial one can be theoretically calculated fairly accurately but theoretical calculation results of the axial vibration which is influenced strongly from torsional vibration is not so good. To get accurate calculation results of axial vibration coupled axial-torsional vibration must be treated. in this investigation coupled effects of vibration of Diesel engine propulsion shafting are analyzed theoretically and some more simple calculation methods are also studied. On this first report effects of coupling on natural frequencies and their modes are mainly studied setting the each mass in 4 degrees of freedom. later this problem may be studied again by setting each mass as 6 degrees of freedom.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.38 no.4
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• pp.48-55
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• 2001

In this paper, sensitivity analysis for the coupled axial and torsional undamped free vibration of ship propulsion shafting is proposed. The purpose of this study is to effectively and optimally design the resonance frequencies of propulsion shafting affecting barred speed range of main engine by modifying the diameters of intermediate and propeller shafts. The presented method is validated by the sensitivity analysis for the natural frequencies of propulsion shafting of two real large merchant ships. In addition, the changes of natural frequency and resonance main engine speed are discussed in case that the diameter is varied within the range regulated by the rule of shipping register.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.04a
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• pp.205-206
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• 2014

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.282-287
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• 1994

본 연구에서는 연구대상 차량의 소음저감 방안을 마련하기 위하여 차체의 진동 및 차실의 음향 특성해석, 연성해석을 수행하였다. 차실 음향특성을 나타내는 음향모드는 유한요소 해석으로부터 결정하였다. 이때 해석결과를 확인하기 위하여 음향모드를 측정, 수치해석결과와 비교하였다. 차실소음의 가진 특성을 갖는 차체의 진동특성은 모드시험을 통해서 결정하였다. 결정된 이들 모드들의 연성해석은 연성해석 전용 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수행하였고, 그 결과를 소음실험 결과와 비교하여 Booming 소음에 기여가 큰 차체 panel부위를 결정하였다. 기여가 큰 panel의 진동특성 변경시 소음효과를 측정하여 구조변경 방안을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2001.05a
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• pp.173-179
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• 2001

The torsional or axial critical vibration of the order coinciding with the number of propeller blades is simultaneously excited by the harmonic tangential or radial forces acting on the crank shaft and by the harmonic of the same order from the propeller. The exciting torque of propeller is relatively small comparing with that of crank side, but the exciting force of propeller rather larger than that of crank shaft. With this situation, the exciting force of propeller cannot neglect if the axial vibration of propulsion shafting is calculated. With the propeller in its optimal angular position, i.e. its excitation effect opposed to that of the engine, the stresses at the critical revolution will largely cancel themselves out. In this paper, a method of optimizing the angular propeller position with regard to torsional and axial vibration is studied. The optimal relative angle is determined theoretically by calculation results of coupled torsional-axial vibration.