• 제목/요약/키워드: 임계 강성

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미분구적법(DQM)을 사용한 비대칭 곡선 보의 신장 좌굴해석 (Extensional Buckling Analysis of Asymmetric Curved Beams Using DQM)

  • 강기준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.594-600
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    • 2021
  • 곡선 보는 철교 그리고 자동차와 갈은 구조물의 구성으로 널리 사용되어왔다. 많은 연구자들의 관심분야인 이러한 구조물의 안정성 거동 해석분야는 괄목할 만한 성과가 있어 왔다. 곡선 보 구조물의 기하학적 구조 및 물성치가 탄성 및 강성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 정역학적 동역학적 해석이 필요하다. 그러나 구조물의 복잡성 때문에 어떠한 경계조건에서도 엄밀해를 얻기가 매우 어렵다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한차분법 혹은 유한요소법으로 해결해왔으나 이러한 방법들은 때론 복잡한 비선형 구조물에는 과도한 컴퓨터 용량사용과 복잡한 알고리즘 프로그램을 요구한다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 미분구적법(DQM)이 여러 분야에 사용되어왔다. 본 연구에서는 복잡한 편미분 방정식의 해를 구하기 위하여 미분구적법이 사용되었다. 중면 신장을 고려한 등분포 하중 하에서 선형으로 변하는 비대칭 곡선 보의 내평면 신장 좌굴의 지배방정식을 유도하였고, DQM을 이용하여 지배방정식의 해를 구하였다. 다양한 열림 각, 경계 조건, 그리고 파라미터에 의한 임계하중을 계산하였다. DQM 결과는 비교 가능한 엄밀해와 비교하였고 DQM은 적은 격자점을 사용하고도 정확성을 보여주었다. 예를 들어 열림 각이 180°인 비 신장 고정단 곡선 보의 경우, 엄밀해의 임계하중 값은 8.0이고 DQM의 임계하중 값은 7.98로, 오차가 0.3% 미만 이었다. 곡선 보의 내평면 비 신장 임계하중도 계산하였고, 두 이론을 상호 비교 분석하였다. 아크축의 중면 신장을 고려한 연구는 곡선 보의 임계하중에 중대한 영향을 미치는 것을 보여준다.

점탄성 폴리머 용액에서의 초미세 폼의 생성 (Generation of Microcellular Foams in Viscoelastic Polymer Solutions)

  • 강성린;김기영;곽호영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.726-733
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    • 2004
  • The growth of the critical size bubble by diffusion process in viscoelastic medium was treated by an integral method for the concentration boundary layer adjacent to the bubble wall. In this study, we obtained a set of the first order time dependent equations to obtain bubble radius and gas pressure inside the bubble simultaneously. The calculated final cell sizes depending on the initial saturation pressure are in close agreement with the observed ones. The governing equations developed in this study may be used in polymer processing of microcellular foams.

회전 외팔보의 면외방향 굽힘진동 해석 (Flapwise Bending Vibration of Rotating Cantilever Beams)

  • 유홍희
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.348-353
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    • 1995
  • When cantilever beams rotate, their bending stiffnesses change due to the stretching caused by centrifugal inertia forces. Such phenomena result in variations of natural frequencies and mode shapes associated with constant speed rotational motions of the beams. These variations are important in many practical applications such as helicopter blades, turbomachines, and space structures. This paper presents the formulation of a set of linear equations governing the flapwise bending vibration of rotating cantilever beams. These equations can be used to provide accurate predictions of the variations of natural frequencies and mode shapes due to rotation.

단층 래티스돔의 좌굴특성에 관한 설비하중의 영향 (An Effect of Equipment-Loading on the Buckling Characteristics of Single-Layer Latticed Domes)

  • 정환목
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.323-332
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    • 1997
  • 구형 단층래스티돔은 강성이 강한 반면 외력이 어느 임계치에 도달하면 좌굴에 의해 구조물 전체의 붕괴가 발생할 수 있다. 특히 시공오차에 의해 발생할 수 있는 기하학적 형상부정과 설비시설 등에 의한 집중하중은 구조물의 내력을 감소시키는 주 요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 기하학적으로 형상 부정이 없는 완전계 및 불완전계 구형 단충래티스돔이 설비시설 등에 의해 집중하중을 받을 경우 그 좌굴특성을 검토한다.

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과공정 알루미늄 실리콘 합금의 초음파 진동 절삭에 관한 연구 (A Study on the Ultrasonic Vibration Cutting of Hypereutectic Aluminum-Silicon Alloy)

  • 이은상
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.170-177
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    • 1999
  • 과공정 알루미늄 실리콘 합금 (Hypereutectic Al-Si Alloy, A390)은 내마멸성 및 우수한 강성에 의해서 자동차 부품에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 초음파 진동 절삭에 의한 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공성과 실리콘 석출의 실험적 연구를 수행 하였다. 최적 공구와 가공조건의 선정 실험을 통하여 보다 효과적인 초음파 진동 절삭을 수행하였으며, 과공정 알루미늄 실리콘 합금의 가공 표면거칠기와 실리콘 석출은 절삭속도와 절삭깊이와 밀접한 연관성을 갖고 있다.

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브레이스 마운팅 결합부의 피로 수명에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Fatigue Life of Brace Mounting Joint)

  • 김동우
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.104-109
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    • 1998
  • This document is a experimental study on fatigue life of brace mounting weld joint. A brace is used to put sub-frame together on the main frame with high strength bolts. It has low fatigue life so a patch is in need for improving a fatigue characteristics of welded joint in brace mounting This paper presents the most pertinent patch size for truck. For this, a critical stress is computed at the point of fatigue crack occurred on truck frame by finite Element Analysis. Using by this critical stress. Designers are able to determin whether fatigue crack is occurred and are able to select a pertinent patch type. And then, with a selected patch type, structural joint stiffness was estimated to compare to the conventional and other patch type or brace mounting Finally, fatigue test were performed to prove a suitability of selected prototype compare with the conventional and other patch type or brace mounting.

허니콤 구조물의 차음특성에 관한 연구 (A Study on Transmission Loss Characteristics of Honeycomb Structure)

  • 김운경;김정태;김관주;김석현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.19-25
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    • 2003
  • As a test specimen. an aluminum extruded panel with a dimension of 640 mm$\times$740 mm$\times$40mm is considered. This plate has 9 mm thickness if mass is concerned. Based on the FEM modeling in rigidity. the specimen turns out to be 32 mm and 12 mm thickness In isotropic steel plate. Also, the characteristics of transmission loss on the honeycomb structure have been examined experimentally with reverberation chamber. A honeycomb structure follows mass law in above 800 Hz. In order to improve the noise transmission effect in lower frequency, extra damping treatment is suggested. As a conclusion. the examined honeycomb structure Is designed to Improve the bending rigidity, not for the noise reduction.

초고속 원심분리 회전축계의 최적설계 (An Optimum Design of a Rotor-Bearing Spindle System for a Ultra Centrifuge)

  • 김종립;윤기찬;박종권
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.145-152
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    • 1998
  • This paper presents an optimum design of a rotor-bearing spindle system for a ultra centrifuge (80,000 RPM) supported by ball bearings with nonlinear stiffness characteristics. To obtain the nonlinear bearing stiffnesses, a ball bearing is modeled in five degrees of freedom and is analyzed quasi-statically. The dynamic behaviors of the nonlinear rotor-bearing system are analyzed by using a transfer-matrix method iteratively. For optimization. we use the cost function that simultaneously minimizes the weight of a rotor and maximizes the separation margins to yield the critical speeds as far from the operating speed as possible. Augmented Lagrange Multiplier (ALM) method is employed for the nonlinear optimization problem. The result shows that the rotor-bearing spindle system is optimized to obtain 9.5% weight reduction and 21% separation margin.

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베어링 대의 등가 동강성에 관한 고찰 (A Study on the Equivalent Dynamic Stiffness of Bearing-pedestal)

  • 김희수;배용채;이현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.452-456
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    • 2006
  • The critical speeds and mode shapes are most important to determine the behaviors of rotor in designing rotating machinery. As the capacity and span of turbine-generator increases, the turbine-generator system is composed of many components such as bearings, pedestal, turbine and hood and so on. Also, it is getting flexible and has many critical speeds. Especially, as the characteristics of bearing-pedestal are very complicated, they affect the entire vibration characteristics of turbine-generator system. In this paper, it is observed how to determine the equivalent dynamic stiffness of bearing-pedestal by analytical and experimental method.

초기응력을 받는 적층판의 진동특성에 관한 연구 (Vibrational Chacacteristics of Initially Stressed Laminated Plates)

  • 박승진;백주은
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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    • pp.188-189
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    • 2016
  • 본 논문은 초기하중을 하중을 받는 역대칭 angle-ply 와 cross-ply 적층판의 좌굴 및 진동특성을 무재하시의 고유진동수를 이용하여 산정하는 간편법을 제시하였다. 마주보는 두변이 단순 지지된 역대칭 적층판의 운동방정식은 전단변형과 회전강성효과를 고려한 YSN 이론으로 유도하였으며 이를 선점법을 이용하여 해석하였다. 초기응력을 받는 적층판의 무차원화 고유진동수, 임계좌굴계수 및 동적 주 불안정영역 문제들을 무재하시의 무차원화 고유진동수로서 각각의 특성을 정립시켰다. 본 연구에서 제안한 진동특성에 관한 간편산정식의 정당성과 사용성을 입증하기 위하여 수치예들로서 검토하였다.

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