• 제목/요약/키워드: 연성진동

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유니버셜 조인트에 의해 구동되는 회전축의 횡진동과 비틀림진동의 연성진동 - 운동방정식의 유도 및 안정성해석 - (Coupled Vibration of Lateral and Torsional Vibrations in a Rotating Shaft Driven through a Universal Joint - Derivation of Equations of Motion and Stability Analysis -)

  • 김정렬;전승환;이돈출
    • 소음진동
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    • 제9권3호
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    • pp.461-465
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    • 1999
  • This paper presents theoretical analyses for unstable vibrations caused by the couple of bending and torsion in a rotating shaft driven through a universal joint. A driving shaft is assumed to be rigid and to rotate with a constant angular velocity. The driven shaft system consists of a flexible shaft with a circular section and a symmetrical rotor attached at a point between the shaft ends. Equations of motion derived hold with an accuracy of the second order of shaft deformations, and are analyzed by the asymptotic method. The vibrations become unstable when the driving shaft rotates with the angular velocity to be approximately equal to half of the sum of the natural frequencies for whirling and torsional vibrations.

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연성강성 효과를 고려한 회전하는 다중 블레이드 시스템의 굽힘진동 해석 (Bending Vibration Analysis of Rotating Multi-blade Systems Considering the Coupling Stiffness Effect)

  • 임하성;권성훈;유홍희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1354-1359
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    • 2006
  • A modeling method for the vibration analysis of rotating multi-blade systems considering the coupling stiffness effect is presented in this paper. Blades are assumed as cantilever beams and the coupling stiffness effect originates from disc or shroud between blades. As the angular speed, hub radius ratio, and the coupling stiffness vary, the natural frequencies of the system vary. Numerical results show that the coupling stiffness is very important to estimate the natural frequencies. Along with the natural frequencies, associated mode shapes, critical angular speed, and critical hub radius ratio are obtained through the analysis.

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내부 및 외부 유체와 연성된 파이프의 진동 해석 (Vibration of Pipes Coupled with Internal and External Fluids)

  • 유정수
    • 한국음향학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.142-150
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    • 2012
  • 도파관유한요소법 (waveguide finite element method, WFEM)은 단면의 형상이 길이방향으로 일정한 도파관 구조물의 진동을 해석하기 위한 수치해석 기법이다. 도파관유한요소법은 2차원 단면만을 FE 모델링하여 길이방향 파동 전파를 해석하므로 기존의 유한요소법에 비해 해석 모델의 크기가 작고 연산 시간이 짧다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 기존의 도파관유한요소법을 확장하여 내부 및 외부에 유체가 채워진 도파관 구조물에 대한 진동 해석을 수행하였다. 이를 위해 내부 유체와 도파관 구조물은 WFE로, 외부 유체는 파수경계요소 (waveguide boudnary element, WBE)로 모델링하고 이들을 연성시킨 운동방정식을 제시하였다. 이 방법의 적용 예로써 내부에 물이 채워진 몰수된 파이프의 진동 및 방사 음향 파워를 해석하였다. 내부 및 외부 유체의 유/무에 따른 분산 선도와 가진점 모빌리티 (point mobility)를 구하고 유체 연성의 효과를 살펴보았다.

증속 기어전동 로터-베어링 시스템에서 횡-비틀림 연성진동 특성의 상세 고찰 (A Detail Investigation on Coupled Lateral and Torsional Vibration Characteristics in a Speed Increasing Geared Rotor-bearing System)

  • 이안성;하진웅;최동훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.116-123
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    • 2002
  • Applying a general coupled lateral and torsional vibration finite element model of gear pair element, this paper intends to look into in detail the coupled lateral and torsional vibration characteristics of a turbo-chiller rotor bearing system, having a bull-pinion speed increasing gear. Investigations have been carried out systematically by comparing the uncoupled and coupled natural frequencies and their mode shapes upon varying the gear mesh stiffness with considerations on rotating speeds, and also by comparing the strain energies of lateral and torsional vibration modes. Results hale shown that some modes may hale the coupled lateral and torsional mode characteristics as the gear mesh stiffness Increases over a certain value, and moreover that their associated dominant modes may be different from their initial modes, j.e., a certain dominant mode may change from an initial torsional one to a lateral one or from an initial lateral one to a torsional one.

선형압축기 밸브시스템의 유체-구조 연성 유한요소해석 (Fluid-structure-interacted Finite Element Analysis of Valve System In a Linear Compressor)

  • 최용식;이준호;정의봉;정철웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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    • pp.121-122
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    • 2008
  • In this paper, computational analysis on the steady-state and transient behaviors of the valve system is discussed. Fluid-structure interaction (FSI) is taken into account using ADINA software. The computational results are experimentally validated.

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횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 공탄성 거동(II) - 주탑의 거동을 중심으로 - (Aeroelastic Behaviors of Self-anchored Suspension Bridge with Lateral Sag of Main Cable(II) - Focused on the Behavior of Tower -)

  • 권순덕;장승필
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.269-275
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    • 1997
  • 본 연구에서는 자정식 현수교 주탑의 내풍 안정성을 보기 위하여 주탑 모형 실험과 전교 모형 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 경사진 병렬 탑주를 가진 주탑의 경우에는 다양한 주파수대의 웨이크가 존재하므로 넓은 풍속대에서 진동이 발생한다는 사실을 확인하였다. 자정식 현수교의 경우에는 주형의 교축방향 지지조건에 따라 주탑 진동 모드가 매우 민감하게 변화하였다. 본 연구 대상 주탑은 면외 휨 모드와 비틈 모드의 고유진동수가 매우 근접해 있어서 넓은 범위의 풍속에서 연성진동이 발생하였다 주탑 진동을 완화하기 위한 공기역학적 수단으로 모서리 자르기를 시도하였는데, 탑주의 폭과 잘린 모서리의 비가 1/10일 때가 가장 효과적이었다.

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선박디젤추진축계 종.비틂연성진동의 확률적 해석 (Probabilistic Analysis of Coupled Axial and Torsional Vibration of Marine Diesel Propulsion Shafting System)

  • 안시영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • 최근 선박의 디젤주기관은, 선반의 에너지 절약을 도모하기 위하여 장행정 소수실린더 저속회전화 추세에 있기 때문에 기전력이 커지고 있다. 이러한 결과로 추진축계에 비틂진동이 크게 발생함으로 인하여 축계의 과잉 비틂진동응력과 프로펠러의 추력변동이 크게 야기되면서 추력변동은 축계와 상부구조물의 종진동을 유발시키고 있다. 이와관련하여 추진축계의 기진력이 확정적이라는 가정하에서 확정적 연성강제진동에 관한 연구가 진행되어 왔으며, 또한 축계기진력의 변화성을 고려하여 축계 비틂강제진동에 대한 확률적 해석이 수행되어 왔다. 본 연구에서는 디젤기관 및 프로펠러의 기진력의 확률변수를 동시에 고려하여, 추진축계의 종 비틂연성진동의 확률적 해석에 대한 새로운 방법을 제시하였다. 확률적 해석에 응답면이론과 Monte-Carlo시뮬레이션법이 적용되었다. 본 해석방법의 유용성을 확인하기위하여 시산대상선의 추진축계에 대한 일련의 확정적 및 확률적 수치계산을 각각 수행하고, 그 계산결과를 서로 비교 검토하여 본 결과, 본 해석방법의 유용성이 확인되었다.

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독립좌표연성법을 이용한 원환판의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of an Annular Plate by the Independent Coordinate Coupling Method)

  • 허석;곽문규
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.564-571
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    • 2008
  • This paper is concerned with the free vibration analysis of an annular plate with boundary conditions of simply supported-free, clamped-free and free-free, respectively. Exact solutions for the natural frequency and mode of an annular plate can be obtained by solving the differential equation but other methods such as the Rayleigh-Ritz method and the finite element method can be also used. In this research, we applied the Independent Coordinate Coupling Method(ICCM) to the annular plate and prove that the ICCM can accurately predict the natural frequency and mode shape of the annular plate. The numerical results show that the ICCM can be used effectively for the free vibration problem of plate with a hole compared to the Rayleigh-Ritz method and the finite element method.

비대칭 보의 굽힘-비틀림 연성 진동 해석 (Dynamic analysis of bending-torsion coupled vibration of non-symmetric beam)

  • 강병식;홍성욱;박중윤;조용주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.220-225
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    • 2001
  • Asymmetric beams cause complicated vibration phenomena due to the inherent bending-torsion coupled vibration. In this paper, an exact dynamic element matrix for the bending-torsion coupled vibration of asymmetric beam is derived. An application of the derived exact dynamic element matrix is demonstrated by an illustrative example, wherein the natural frequencies by the proposed modeling method are compared with those available in the literature. Another numerical example is also illustrated which deals with a general beam with joints. The numerical study shows that the exact dynamic element model is useful for the dynamic analysis of asymmetric bending-torsion coupled beams.

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사각형 탱크 보강판의 유체구조 연성진동에 대한 이론적 인구 (Analytical Study on Hydroelastic Vibration of Stiffened Plate for a Rectangular Tank)

  • 김극수;김대웅;이영범;;최수현;김용수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계 학술대회논문집(수송기계편)
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    • pp.65-68
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    • 2005
  • In this paper, a theoretical study is carried out on the hydroelastic vibration of a rectangular tank wall. It is assumed that the tank wall is clamped along the plate edges. The fluid velocity potential is used for the simulation of fluid domain and to obtain the added mass due to wall vibration. In addition, the vibration characteristics of stiffened wall of the rectangular tank are investigated. Assumed mode method is utilized to the stiffened plate model and hydrodynamic force is obtained by the proposed approach. The coupled natural frequencies are obtained from the relationship between kinetic energies of a wall including fluid and the potential energy of the wall. The theoretical result is compared with the three-dimensional finite element method and then added mass effect is discussed due to tank length and potential mode.

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