• 한국음향학회지
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• 제18권2호
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• pp.83-89
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• 1999

본 논문에서는 유한 원통셸의 강제진동을 탄성파를 이용하여 해석하였다. 원통셸의 강제 진동장을 나타내기 위하여 변위벡터를 이용하였으며, 진동장을 여러 특성과 방향을 갖고 전파하는 탄성파들에 의한 영향의 합으로써 나타내었다. 또한 양 끝단에서 파동의 반사 현상을 고려하는 반사행렬을 이용하였다. 그리고 본 해석 방법을 통하여 반사행렬을 쉽게 구할 수 있기 때문에, 원통셸 양 끝단에서 탄성파들간의 파동변환을 용이하게 예측할 수 있도록 하였다. 이러한 해석 방법을 이용하여 자유단을 갖고 점가진력에 의해 강제 진동하는 유한 원통셸의 진동장에 대한 수치 계산을 수행하였다. 또한 진동장을 이루는 탄성파들의 기여도와 특성, 그리고 원통셸 끝단에서 탄성파들간의 파동변환을 분석함으로써 본 해석 기법의 유용성을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제30권7호
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• pp.361-367
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• 2011

진동하는 원통셸에서는 파동의 크기를 유지하며 전파하는 진행파 (굽힘파, 종파, 전단파)와 전파함에 따라서 파동의 크기가 지수 함수적으로 급격히 감쇠하며 소멸되어가는 감쇠파가 발생한다. 감쇠파의 영향은 일반적으로 가진 지점 혹은 구조물의 끝단 지점 부근에 국한되어 작게 발생되게 된다. 그러나 원통셸의 경우 상당히 큰 감쇠파가 발생할 수 있으며, 이러한 감쇠파로 인하여 종진동이 끝단 부근에서 상당히 크게 발생하는 현상이 일어날 수 있다. 이러한 현상은 저자의 유한 원통셸의 종진동 측정 실험 논문에서 관찰되었으며, 본 논문에서는 이러한 큰 감쇠파에 의한 원통셸의 끝단 종진동 현상을 해석적으로 분석하였다. 원통셸의 진동해석을 위하여서는 파동 전파 방법을 활용하였으며, 해석 결과를 실험 결과와 비교함으로써 진동하는 원통셸의 끝단에서 모드 변환 (굽힘파와 감쇠파간의 변환)에 의하여 상당히 큰 감쇠파가 발생할 수 있음을 보였다. 또한 감쇠파의 영향은 원통셸 끝단의 큰 종진동을 발생시키며, 원통셸 전체 길이의 1/3 지점까지도 영향을 줄 수 있음을 보였다.

• Composites Research
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• 제12권1호
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• pp.37-46
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• 1999

본 연구에서는 직접 설계 제작된 금형을 사용하여 임의의 적층각을 갖는 복합재 원통셸을 제작하였으며, 양단자유와 양단고정 경계조건에 대한 진동해석 및 모드시험을 수행하였다. 실험으로부터 구해진 고유진동수와 모드형상결과를 이론 및 유한요소해석 결과와 비교하였고 서로 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 이러한 결과로부터 본 연구의 복합재 원통셸을 제작방법이 실험실 수준에서 손쉽게 고품질의 복합재 원통셸을 제작하는 성형법 연구에 기여할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권12호
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• pp.127-134
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• 1997

Abstract: A technique to analyze the vibrations of internally fluid-filled, semi-infinite cylindrical shell which has strength members embedded in the shell wall under the axial static tension conditon is presented by using the characteristic wave propagation theory based on the transfer matrix calculated from the finite element matrices of a short module section, with spatial Laplace Tranform technique, and is verified by comparison with the measured results of the test performed on a real module model, and the effects of the embedded strength members on the vibrational response is calculated and discussed.

• 소음진동
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• 제10권3호
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• pp.536-550
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• 2000

본 연구에서는 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심 원통형 쉘의 모드 특성을 조사하였다. Stokes 변환을 응용한 Fourier 급수전개법으로 고유진동수를 구하는 방법을 전개하여 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심원통형 쉘에 대한 이론적인 해를 구하였고 이를 유한요소법에 의한 값과 비교하였다. 또한 편심된 정도가 원통형 쉘의 모드 특성에 미치는 영향을 검토하였고 편심율에 따른 이들의 특성도 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.51-58
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• 2012

본 연구는 외부 수압을 받는 복합재 원통 셸에 대해서 원통 좌굴식 (ASME 2007,NASA SP- 8007)과 유한요소법을 이용하여 좌굴 압력을 예측하기 위함이다. 본 연구에 사용된 모델은 적층 각도 [0/90]$_{12t}$ 이며 복합재 재질은 USN 125 이다. 복합재는 프리프래그 방식으로 제작되었다. 본 논문에 사용된 연구 방법은 원통 셸의 좌굴식, 유한요소해석을 수행하고 이를 실험으로 검증 하였다. 원통 셸의 좌굴식과 유한요소 결과를 비교하기 위하여 $20^{\circ}{\sim}90^{\circ}$까지 $5^{\circ}$씩 변화시켜 도식화 하여 비교하였다. 유한요소해석의 결과는 선형과 비선형은 안전율 0.85~1.0 으로 잘 일치하였다. 좌굴 압력식은 적층각이 증가할수록 좌굴압력이 증가하였다. 유한요소 해석과 비교하면 ASME 2007 식이 NASA SP-8007 식보다 안전율이 더 큰 식임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.487-496
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• 1985

회전하는 축대칭 얇은 셸구조물의 진동 특성을 유한요소법에 의하여 해석하였다. 2개의 절점을 가진 Conical Frustrm 형태의 축대칭 요소를 사용하였으며 원주방향의 변위는 Fourier Series로 분해하여서 방정식의 수를 상당히 줄일 수 있었다. Sanders-Koiter의 셸이론을 사용하였으며 진 동 모우드는 회전의 영향을 설명하기 위하여 대칭 및 비대칭 모우드를 모두 고려하였다. Coriolis 행렬을 포함하는 운동방정식에서 고유 진동수를 계산하기 위해서 질량, 강성 및 Coriolis 행렬로 이루어지는 Hermitian 행렬의 Sturm Sequence Property를 이용하였으며, 좁은 밴드를 갖는 대형 행렬에 알맞는 Determinant Search 방법을 확장하여 고유진동수 및 벡터를 구하였다. 원통형 셸에 대하여 정지한 경우 계산한 고유진동수를 실험치 및 이론치와 비교한 결과 잘 일치됨을 알 수 있었다. 여러 가지 회전 속도에 대해서 얻어진 고유진동스를 이론치와 비교한 결과 잘 일치 됨을 알 수 있어\ulcorner며 회전의 영향으로 traveling wave진동의 현상이 나타남을 알 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권6호
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• pp.45-51
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• 2012

In this paper, the algorithm for the static analysis of an axisymmetric cylindrical shell by using the finite element-transfer stiffness coefficient method (FE-TSCM) is suggested. TE-TSCM combining both the modeling procedure of the finite element method (FEM) and the transfer procedure of the transfer stiffness coefficient method (TSCM) has the advantages of FEM and TSCM. After computational programs are made by both FE-TSCM and FEM for the stress analysis of the axisymmetric cylindrical shell, we compare the numerical results by FE-TSCM with those of FEM for two computational models in order to confirm the trust of FE-TSCM.

• 소음진동
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• 제6권6호
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• pp.717-726
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• 1996

In this report, the underwater sound radiation from finite cylindrical shell with stiffeners which is the basic configuration of submerged vehicle is studied analytically and experimentally. The shell vibrations are obtained by using the shell theory of Sanders-Koitter. The stiffeners and modeled for I-type and the stiffness matrices are obtained by using beam model. In the analytical stuides, the vibrations of cylindrical shell are expressed by using cosine series expansions to consider the arbitrary end boundary conditions. It is agree to the theoretical and experimental results well.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.911-916
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• 2003

A method for the dynamic analysis of thin-walled cylindrical shell conveying steady fluid flow presents. The dynamics of thin-walled shell is based on Sanders' theory and the fluid flow in cylindrical shell is treated inviscid, incompressible fluid. A dynamic coupling conditions at fluid-structure interface is used. The equations of motion are solved by a finite element method and validated by comparing the natural frequency with other published results and Nastran. The influence of fluid velocity on the frequency response function is illustrated and discussed.