• 제목/요약/키워드: 외팔 파이프

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유동유체에 의한 불연속 외팔 파이프의 플러터 불안정 (Flutter Instability of a Discontinuous Cantilevered Pipe Conveying Fluid)

  • 류봉조;류시웅;임경빈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.273-277
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    • 2004
  • This paper deals with the dynamic stability and vibration of a non-uniform cantilevered pipe conveying fluid. The present model consists of two segments with different cross-sections. Governing equations of motion are derived by extended Hamilton's principle, and the numerical scheme using finite element method is applied to obtain the discretized equations. The critical flow velocities and stability maps of the pipe are obtained by changing step ratios, mass ratios and internal damping parameters of the pipe. Finally, the vibrational modes associated with flutter are shown graphically.

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유동유체에 의한 불연속 외팔 파이프의 고유치 분기와 플러터 모드 (Eigenvalue Branches and Flutter Modes of a Discontinuous Cantilevered Pipe Conveying Fluid)

  • 류시웅;임경빈;류봉조
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권10호
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    • pp.1041-1047
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    • 2004
  • This paper deals with the dynamic stability and vibration of a discontinuous cantilevered Pipe conveying fluid. The present model consists of two segments with different cross-sections. Governing equations of motion are derived by extended Hamilton's principle, and the numerical scheme using finite element method is applied to obtain the discretized equations. The critical flow velocities and stability maps of the pipe are obtained by changing ratios of second area moment of inertia and mass ratios. Finally, the vibrational modes associated with flutter are shown graphically.

노즐 경사각을 고려한 이동질량을 가진 유체이송 외팔 파이프의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics of Cantilever Pipe Conveying Fluid with Moving Mass Considering Nozzle Angle)

  • 윤한익;손인수;김현수;조정래
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.18-24
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    • 2002
  • The vibrational system in this study consists of a cantilever pipe conveying fluid, the moving mass upon it, and an attached tip mass. The equation of motion is derived by using the Lagrange equation. The influences of the velocity and the velocities of fluid flow in the pipe have been studied on the dynamic behavior of a cantilever pipe using a numerical method. While the moving mass moves upon the cantilever pipe, the velocity of fluid flow and the nozzle angle increase; as a result, the tip displacement of the cantilever pipe, conveying fluid, is decreased. After the moving mass passes over the cantilever pipe, the tip displacement of the pipe is influenced by the potential energy of the cantilever pipe and the deflection of the pipe; the effect is the result of the moving mass and gravity. As the velocity of fluid flow and nozzle angle increases, the natural frequency of he system is decreased at the second mode and third mode, but it is increased at the first mode. As the moving mass increases, the natural frequency of the system is decreased at all modes.

유체유동을 갖는 외팔 파이프의 동특성 및 진동수에 미치는 설계인자의 영향 (Influence of Design Parameters on Dynamic Behavior and Frequencies of Cantilever ripe Conveying Fluid)

  • 윤한익;손인수;박일주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권11호
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    • pp.1815-1823
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    • 2003
  • The vibrational system of this study consists of a cantilever pipe conveying fluid, the moving masses upon it and having an attached tip mass. The equation of motion is derived by using Lagrange's equation. The influences of the velocity and the inertia force of the moving mass and the velocities of fluid flow in the pipe have been studied on the dynamic behavior and the natural frequency of a cantilever pipe by numerical method. The deflection of the cantilever pipe conveying fluid is increased due to the tip mass and rotary Inertia. After the moving mass passed upon the cantilever pipe, the amplitude of pipe is influenced by energy variation when the moving mass fall from the cantilever pipe. As the moving mass increase, the frequency of the cantilever pipe conveying fluid is increased. The rotary inertia of the tip mass influences much on the higher frequencies and vibration mode.

유체유동 외팔 파이프의 고유진동수에 미치는 이동질량들의 영향 (The Influence of Moving Masses on Natural Frequency of Cantilever Pipe Conveying Fluid)

  • 윤한익;손인수;진종태;김현수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권11호
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    • pp.840-846
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    • 2002
  • The vibrational system of this study is consisted of a cantilever pipe conveying fluid, the moving masses upon it and an attached tip mass. The equation of motion is derived by using Lagrange equation. The influences of the velocity and the number of moving masses and the velocities of fluid flow in the pipe have been studied on the natural frequency of a cantilever pipe by numerical method. As the size and number of a moving mass increases, the natural frequency of cantilever pipe conveying fluid is decreased. When the first a moving mass Is located at the end of cantilever pipe, the increasing of the distance of moving masses make the natural frequency increase at first and third mode, but the frequency of second mode is decreased. The variation of natural frequency of the system is decreased due to increase of the number of a moving mass. The number and distance of moving masses effect more on the frequency of higher mode of vibration.

해저(海底)파이프라인의 정적(靜的) 비선형(非線形) 해석(解析) (The Static Nonlinear Analysis of the Offshore Pipeline)

  • 박영석;정태주;조영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.57-69
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 기하학적(幾何學的) 비선형성(非線形性)을 고려(考慮)하여 해저(海底)파이프라인을 설치(設置)하는 동안의 정적(靜的) 해석방법(解析方法)을 제시(提示)하였다. 해석(解析)방법(方法)으로는 유한요소법(有限要所法)을 사용(使用)하였으며, 기본방정식(基本方程式)은 최소위치(最少位置)에너지의 원리(原理)를 사용(使用)하여 유도(誘導)하였다. 평형방정식(平衡方程式)의 해(解)는 modified Newton-Raphson방법(方法)을 사용(使用)하여 구(求)하였다. 파이프라인요소(要素)의 유한변위(有限變位) 및 회전(回轉)과 축방향력(軸方向力)의 영향(影響)이 고려(考慮)되었고 경계조건(境界條件)은 스프링요소(要素)를 사용(使用)하여 모델화(化)하였다. 해석(解析) 적용례(適用例)에서는 다이아몬드형(形) 프레임, 곡선(曲線)외팔보와 해저(海底)파이프라인을 설치(設置)하는 동안의 정적(靜的) 해석례(解析例)를 다루었으며 다른 방법(方法)에 의(依)한 해석결과(解析結果)와 비교(比較)하여 본(本) 연구(硏究)의 정당성(正當性)을 입증(立證)하였다.

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유동유체가 흐르는 파이프에 의한 유연 구조물의 진동제어 (Vibration Control of Flexible Structures by using Conveying Fluid Pipe)

  • 류시웅;김건희;공창덕;오경원
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.25-31
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    • 2004
  • 본 연구에서는 유연 외팔 구조물의 내부에 유체를 흐르게 함으로써 구조물의 진동을 억제시키는 방법을 제안한다. 안정성 해석과 동적 응답은 유한 요소법에 기초를 두었다. 근 궤적 선도에 있어서 플러터 한계와 최적 안정화 유속을 결정하였다. 진동의 감쇠를 관찰하기 위하여 모드 중첩법이 사용되었다. 시스템의 내부 흐름에 의한 안정화 효과는 구조물의 내부 감쇠를 무시한 경우와 포함한 경우의 임펄스 응답을 통하여 분석하였다. 내부 흐름은 기체의 경우보다도 액체의 경우가 더 큰 안정화 효과가 있다는 결론을 얻어냈다.

유체유동 회전 외팔파이프의 안정성에 미치는 끝단질량의 영향 (Stability Analysis of Cracked cantilever beam Subjected to Follower force)

  • 윤한익;손인수;김동진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.121-126
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    • 2007
  • In this paper the vibration system is consisted of a rotating cantilever pipe conveying fluid and a tip mass. The equation of motion is derived applying a modeling method that employs hybrid deformation variables. 'TI1e influences of the rotating angular velocity, mass ratio and the velocity of fluid flow on the stability of a cantilever pipe are studied by the numerical method. The effect of tip mass on the stability of a rotating cantilever pipe are also studied. The influences of a tip mass, the velocity of fluid the angular velocity of a cantilever pipe and the coupling of these factors on the stability of a cantilever pipe are analytically clarified.

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3D 프린팅을 활용한 탄소 나노 튜브 전왜성 복합소재 기반 압력 센서 개발 연구 (A Study on the Development of a Novel Pressure Sensor based on Nano Carbon Piezoresistive Composite by Using 3D Printing)

  • 김성용;강인필
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권3호
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    • pp.187-192
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    • 2017
  • 본 논문에서는 탄소나노튜브 전왜성 복합소재(Nano-Carbon Piezoresistive Composite, NCPC)를 기반으로 하며, 3D 프린팅 공정을 활용하여 제작된 압력센서의 개발 진행 연구를 소개하였다. 압력센서의 성능을 향상시키기 위하여 센서전극을 외팔보 형태로 설계하였고 3D 프린팅 공정을 활용하여 소형전극을 제작하였다. 압력을 전기적 저항의 변화로 바꾸는 전왜성 센서의 전극은 2wt%의 다중벽 탄소나노튜브/에폭시 전왜성 복합소재로 제작하였다. 센서는 압력시스템에 용이하게 적용하기 위하여 파이프 플러그 캡에 삽입하여 제작을 하였으며, 실험실 환경에서 압력교정기를 활용하여 실험을 하였다. 외팔보 전극의 압력센서는 16,500kPa까지 선형적인 출력전압 특성을 보였으며, 이는 벌크형 전극의 압력센서 대비 약 200% 압력측정 성능 향상을 보였다.