• Title/Summary/Keyword: 연성진동

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Experimental Study on Detection of Crack for Coupled Bending-torsional Vibrations of L-beams (횡-비틀림 연성진동하는 L형 단면 보의 크랙 검출에 대한 실험적 연구)

  • Son, In-Soo;Lee, Doo-Ho;No, Tae-Woo
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.21 no.2
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    • pp.169-177
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    • 2011
  • In this paper, the natural frequency of a cracked cantilever L-beams with a coupled bending and torsional vibrations is investigate by theory and experiment. In addition, a method for detection of crack in a cantilever L-beams is presented based on natural frequency measurements. The governing differential equations of a cracked L-beam are derived via Hamilton's principle. The two coupled governing differential equations are reduced to one sixth order ordinary differential equation in terms of the flexural displacement. Futher, the dynamic transfer matrix method is used for calculation of a exact natural frequencies of L-beams. The crack is assumed to be in the first mode of fracture and to be always opened during vibrations. In this study, the differences between the actual and predicted positions and sizes of crack are less than about 10 % and 39.5 % respectively.

Coupled Bending and Torsional Vibrations Analysis of Cracked L-shaped Beam (크랙을 가진 L형 단면 보의 횡-비틀림 연성진동 해석)

  • Son, In-Soo;Kim, Chang-Ho;Cho, Jeong-Rae
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.10 no.4
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    • pp.8-15
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    • 2011
  • In this paper, the influence of a crack on the natural frequency of cracked cantilever L-shaped beam with coupled bending and torsional vibrations by analytically and experimentally is analyzed. The L-shaped beam with a crack is modeled by Hamilton's principle with consideration of bending and torsional energy. The two coupled governing differential equations are reduced to one sixth-order ordinary differential equation in terms of the flexural displacement. The crack is assumed to be in the first, second and third mode of fracture and to be always opened during the vibrations. The theoretical results are validated by a comparison with experimental measurements. The maximal difference between the theoretical results and experimental measurements of the natural frequency is less than 7.5% in the second vibration mode.

Study on Method of Crack Detection of L-beams with Coupled Vibration (연성진동하는 L형 단면 보의 크랙 검출 방법에 대한 연구)

  • Son, In-Soo;Cho, Jeong-Rae;Ahn, Sung-Jin
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.9 no.6
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    • pp.78-86
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    • 2010
  • This paper aims to investigate the natural frequency of a cracked cantilever L-beams with a coupled bending and torsional vibrations. In addition, a theoretical method for detection of the crack position and size in a cantilever L-beams is presented based on natural frequencies. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by using extended Hamilton's Principle. The dynamic transfer matrix method is used for calculation of a exact natural frequencies of L-beams. In order to detect the crack of L-beams, the effect of spring coefficients for bending moment and torsional force is included. In this study, the differences between the actual data and predicted positions and sizes of crack are less than 0.5% and 6.7% respectively.

A Study on the Modeling of a Passenger Car Cavity with consideration of Trunk Coupling Effect (트렁크 연성 효과를 고려한 차실 음향 모델링에 관한 연구)

  • 강상욱;이장무;김석현
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.300-305
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    • 1994
  • 차실 음향 공동의 특성을 유한요소법에 의해 해석하고자 할 때, 과거에는 차실 음향공동과 트렁크 음향공동과의 상호연성을 고려하지 않고, 두 공동의 경계면을 강체 경계조건으로 생각하여 해석 대상 모델을 차실 음향 공동만으로 국한시켰다. 이러한 해석 방법을 통해서는, 차실과 트렁크 공동이 완전히 밀폐되어 있지 않고 단지 뒷좌석에 의해 두 공동이 구별되어지는 차종에 대해서는 실험과 근접하는 유한요소해석 결과를 얻을 수 없다. 그러므로 차실 공동과 트렁크 공동의 경계면을 가상의 탄성벽 경계조건으로 생각하여 그 탄성벽을 통한 두 공동의 상호 연성을 고려하는 유한요소 모델을 구현하여야 한다. 실제로 트렁크가 차실에 미치는 연성효과를 고려하여 유한요소해석을 수행할 경우 차실의 고유진동수와 고유모드에 미치는 영향이 상당히 큰 것을 확인할 수 있었다. 이하 본 내용에서는 차실과 트렁크 공동, 그 사이의 탄성벽을 이론적으로 해석 가능한 1차원으로 모델링하여 실험 결과와 근접하는 3차원 유한요소 모델링 기법을 제시한다.

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Vibration Control of Semi-active Suspension Considering the Modal Coupling Effect (모드 연성효과를 고려한 반능동형 현가장치의 진동제어)

  • 오재응;이정윤
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.430-442
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    • 1992
  • 본 연구에서는 자동차의 여러 모드 사이에 존재하는 연성항의 비연성을 위한 능동 제어력을 계산하여 연성항이 승차감에 미치는 영향을 살펴보고, 이 연성항을 비 연성화하기 위한 제어력을 계산하였으며, 현가장치의 반능동 제어에 적용하였다. 또 한 새로운 민감도 이론식을 제안하여 7자유도 현가계에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 특성변화예측을 하였다.

Steady State Amplitude Analysis for a Nonlinear Oscillating Cantilever Beam in Case of 1:1 Internal Resonance (비선형 진동 외팔보의 1:1 내부공진 경우 정상 상태 응답 해석)

  • 이수일;장서일;이장무
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.376-383
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    • 1996
  • 보(beam)는 기계 구조 및 항공 우주 구조물의 기본적인 요소로서, 특히 큰 동적 거동을 하는 경우는 비선형성이 두드러지게 나타나는 것으로 알려져 있고[4], 헬리콥터의 회전날개(rotor blade)나 두께가 얇은 고속회전 축등의 경우에는 비틀림(torsion)과 굽힘(bending) 운동이 비선형 연성되어 나타나게 된다. 이러한 비선형 연성 효과를 갖는 경우에는 운동의 양상이 복잡하게 전개된다. 따라서 본 연구에서는 비선형 연성운동이 생기는 이러한 단순 외팔보에 대해 비선형 진동 특성을 파악하고 각 비틀림(internal resonance)현상[5]에 따른 정상상태 진폭 응답의 해석을 그 목적으로 한다.

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A Couple Vibration Analysis of Railway Track System with Consideration of Contact Stiffness (접촉 강성을 고려헌 차량-레일계의 연성 진동 해석)

  • 류윤선;조희복;김사수
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.6
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    • pp.953-958
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    • 1997
  • Corrugation of railway track can be caused by the various dynamic behaviors of traveling wheels and track. In this paper, the coupled vibrations of traveling wheel and railway track are analyzed as the cause of corrugations. To analyze the coupled vibration, the track supported by the sleepers and the traveling wheels are identified to the elastically supported infinite beam and the spring-mass system which runs at constant speed. The Hertzian contact spring is considered between the infinite beam and spring-mass system are calculated. The cause and development of rail corrugation are discussed in the view point of contact force fluctuation affected by the elastic supports and the corrugated surface profile on the track. By the obtained results, the possibilities of resonance are checked between the excitation by the corrugated surface profile and the natural frequency of contact spring-mass system. It may be thought to a development of railway corrugation.

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Analysis of Wave-Energy Propagation on Vibrating Coupled Beam-Type Structures (보형상 복합구조물 진동체에서의 파동에너지 전파에 대한 해석)

  • 길현권;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.6
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    • pp.74-78
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    • 1998
  • 보로 이루어진 복합구조물의 진동 에너지밀도와 파워를 구하기 위하여 파워흐름해 석법을 수행하였다. 복합구조물인 연성보에서는 구조 연결점에서의 파동변환에 따라 굽힘파, 종파, 비틀림파가 존재한다. 구조연결점에서 파동들의 파워투과와 반사를 고려하기 위해서는 파동전달법을 도입하였다. 이러한 파워흐름해석법을 이용하여 연성보에서 발생하는 열러 특 성의 파동들이 전달하는 에너지밀도와 파워의 공간적 분포 값을 엄밀해와 비교하였다. 결과 로써 파워흐름해석법은 고주파수영역에서 진동하는 연성보의 진동에너지와 파워의 공간적 분포를 예측하기 위해서 유용하게 사용될 수 있음을 보였다. 또한 파워흐름해석법의 중주파 수 영역에서의 적용 가능성에 대해 검토하였다.

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수직형 마이크로 자이로스코프의 연성 진동과 영점 출력

  • 이승엽;전도영;김택현
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.5
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    • pp.880-885
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    • 2000
  • In a verical type, vibratory gyroscope, the coupled motion between the reference and sensing vibrations causes the zero-point output which means non-zero sensing vibration without angular velocity. This structural coupling leaks to an inherent discrepancy between the natural frequencies of the reference and sensing oscillations, causing the degradation of the sensing performance and dynamic stability. In this paper, the dynamic characteristics associated the coupling phenomenon are theoretically analyzed. Effects of reference frequency and coupling factor on the rotational direction and amplitude of elliptic oscillation are studied. A technique to predict the existence of curve veering of crossing in frequency trajectories is introduced to apply the design of micro gyroscopes with decoupled structures.

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Sensitivity Analysis of Coupled Horizontal and Torsional Vibration of Hull Girder (선체 저차 수평.비틂 연성 고유진동 감도해석)

  • Dae-Seung Cho;Sa-Soo Kim;Doo-Yong Na
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.105-113
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    • 1999
  • This paper resents a prediction method of natural frequencies of coupled horizontal and torsional vibration of hull girder based on design sensitivity analysis in case of the changes of system parameters. The sensitivity analysis is formulated applying the direct differentiation method and transfer matrix method. In the analysis, warping, shear deformation due to torsion and the continuity condition at the connected part of open and closed hull section are considered. Using the presented method. The affection for natural frequencies by the change of system parameters, especially cargo and added mass and their centers, is numerically investigated for a real large container carrier.

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