• Title/Summary/Keyword: 임의진동

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Numerical simulation of flow and acoustic field interacting between a vortex ring and a rigid sphere (고리와와 강체구의 상호작용에 의한 유동장 및 음향장 수치해석)

  • 유기완;이덕주
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.185-190
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    • 1994
  • 본 연구에서는 와선 지배방정식의 계산을 위해 쌍곡선 blending 함수를 이용하여 와선운동의 정확한 계산을 할 수 있었고 이 방법을 통하여 임의로 거동하는 와선이 강체구와 간섭하는 경우의 3차원 유동장에 대한 해석과 이에 의한 쌍극 음향장 해석을 수행하였다. 경계치 적분방법을 통해 강체구에 작용하는 힘을 계산할 수 있었고 이 방법은 물체의 형태에 구애 받지 않으므로 임의 형상에 대해서도 유동장과 음향장 계산이 가능하다고 본다.

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Optimum Balancing Using Ggenetic Algorithm (유전 알고리즘을 이용한 최적 평형잡이에 관한 연구)

  • 최원호;양보석;주호진;임동수;노철웅
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.137-141
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    • 1995
  • 회전기계에서 발생하는 진동 원인 중 약 60% 이상이 불평형(unbalance)에 의한 진동이다. 불평형은 기계의 과도한 진동을 유발시킬 뿐 아니라 베어링의 수명 단축 및 소음을 발생시킨다. 따라서, 기게의 수명을 연장시키고, 기계의 성능을 향상시키며 부드럽고 진동이 없는 운전을 위하여 평형잡이(balancing)는 절대적으로 중요하다. 불평형은 축 중심선에 대하여 회전체의 질량 분포가 비대칭이기 때문에 발생하는데 그 원인으로는 부품 자체가 비대칭에서 오는 설계 또는 제도 오차, 주물의 기포 및 용접의 불균일 등에 의한 재질상의 결함, 그리고 부품조립시 형상누적공차 등에 의한 가공.조립오차 등이 있다. ISO의 정의에 따르면 평형잡이는 회전체의 질량 분포를 조사하고 필요하다면 저널의 진동과 베어링의 작용력들이 운전속도에 대응하는 주파수에서 특정한 한계내에 있도록 보증하게 하기 위한 조정을 하는 과정이다. 불평형 상태에 대한 조사도 평형잡이로 표현된다. 그러나 수정이 필요하다고 간주된다면 수행된다. 모든 회전체는 초기 불평형(initial unbalance)이라 불리는 임의의 불평형을 가지고 출발한다. 완벽하게 평형이 잡힌 회전체를 달성하는 것이 평형잡이 작업의 목적은 아니다. 임의의 잔류 불평형(residual unbalance)은 항상 허용된다. 경제적인 이유에서 회전체는 일반적으로 요구되는 적절한 허용치보다 더 이상 평형잡이를 하지 않는다. 현장에서 현장 평형잡이를 수행하게 될 경우, 가끔 계산된 수정질량이 매우 클 경우가 있다. 이때 기게의 조건상 큰 수정질량을 부착하기가 곤란한 경우가 자주 발생한다. 작은 수정질량으로 평형잡이를 할 수 있다면 기계의 안정성 면에서 매우 유리하다. 따라서 본 연구에서는 영향계수법(Influence Coefficient Method : ICM)의 기본 개념과 유전 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 이용하여 회전기계의 안정성을 보장할 수 있는 허용진동 내에서의 최적 수정질량 계산법을 제시한다.

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Three-Dimensional Vibration Analysis of Thick Shells of Revolution (두꺼운 축대칭 회전쉘의 3차원적 진동해석)

  • 강재훈;양근혁;장경호
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.3
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    • pp.399-407
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    • 2002
  • A three-dimensional method of analysis is presented for determining the free vibration frequencies and mode shapes of hollow bodies of revolution (i.e., thick shells), not limited to straight line generators or constant thickness. The middle surface of the shell may have arbitrary curvatures, and the wall thickness may vary arbitrarily. Displacement components$U_\Phi, U_z, U_\theta$ in the meridional, normal and circumferential directions, respectively, are taken to be sinusoidal in time, periodic in$\theta$, and algebraic polynomials in the$\Phi$and z directions. Potential(strain) and kinetic energies of the entire body are formulated, and upper bound values of the frequencies are obtained by minimizing the frequencies. As the degrees of the polynomials are increased, frequencies converge to the exact values. Novel numerical results are presented for two types of thick conical shells and thick spherical shell segments having linear thickness variations. Convergence to four digit exactitude is demonstrated for the first five frequencies of both types of shells. The method is applicable to thin shells, as well as thick and very thick ones.

Free Vibration Analysis of Arbitrarily Shaped Plates with Free Edges Using Non-dimensional Dynamic Influence Functions (무차원 동영향 함수를 이용한 자유단 경계를 가진 임의 형상 평판의 자유진동해석)

  • 강상욱;김일순;이장무
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.13 no.10
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    • pp.821-827
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    • 2003
  • The so-called boundary node method (or NDIF method) that was developed by the authors has been extended for free vibration analysis of arbitrarily shaped plates with free edges. Since the proposed method requires no interpolation functions. no integration Procedure is needed on boundary edges of the plates and only a small amount of numerical calculation is involved, compared with FEM and BEM. In order to explain tile reason why spurious eigenvalues are generated when the NDIF method is applied to free plates, the NDIF method has been considered for free vibration analysis of both a fixed string and a free beam. Finally, verification examples show that natural frequencies obtained by the present method agree well with those given by an exact method or a numerical method (ANSYS).

Prediction of Radiated Sound Field by Using Boundary Element Method Based on the Pressure Measurements (음장측정치를 사용한 경계요소법에 의한 진동체 방사음장 예측)

  • 김봉기;김진연;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.28-36
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    • 1993
  • 임의의 형상을 갖는 진동체에 의한 방사 음장해석은 경계요소법에 의하여 이미 많은 해석이 시도되었다. 그러나, 진동체의 형상이 매우 복잡한 경우에는 겉표면의 요소수가 크게 증가할 뿐만 아니라 각 요소에서의 경계조건을 모두 알아내어야 하므로, 저주파에 국한된 해석일지라도 엄청난 시간과 노력이 필요하게 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 경계요소법을 사용하되, 복잡한 형상의 진동체를 둘러싸는 가상적인 표면을 매우 간단하게 설정한 후 그 표면상의 경계조건인 음압을 측정한다. 임의의 형상에 대한 파수 영역에서의 감쇠파의여파작업을 위하여 특이값 분리를 사용하였다. 특이값 분리에 의하여 음압분포를 측정위치에서 설정된 일반 좌표계에서의 고유모드로 분해한다. 각 고유모드의 원거리 음장의 기여도에 해당하는 각 특이벡터에 대한 특이값의 크기를 비교하여, 유한개의 고유모드만을 포함시킴으로써 원거리 음장을 예측한다. 몇 개의 예제를 통하여 해석적 방법의 기존의 경계요소법에 의한 결과를 본 연구 방법의 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

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Vibration Analysis of Rotating Cantilever Plates with Arbitrary Orientation Angle (임의의 자세를 갖는 외팔평판의 진동해석)

  • Kim, Sung-Kyun;Yoo, Hong-Hee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.8
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    • pp.1331-1337
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    • 2003
  • Linearized equations of motion for the vibration analysis of rotating cantilever plates with arbitrary orientation angle are derived in the present work. Two in-plane stretch variables are introduced to be approximated. The use of the two in-plane stretch variables enables one to derive the equations of motion which include proper motion-induced stiffness variation terms. The equations of motion are transformed into dimensionless forms in which dimensionless parameters are identified. The effects of the dimensionless parameters on the modal characteristics of rotating cantilever plates are investigated through numerical study. The natural frequency loci veering along with the associated mode shape variations, which occur while the rotating speed increases, are also presented and discussed.

Free Vibration Analysis of Arbitrarily Shaped Polygonal Plates with Free Edges by Considering the Phenomenon of Stress Concentration at Corners (꼭지점에서의 응력 집중 현상을 고려한 자유단 경계조건을 가진 임의 다각형 형상 평판의 자유 진동 해석)

  • Kang, Sang-Wook
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.17 no.3 s.120
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    • pp.220-225
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    • 2007
  • Free vibration analysis using the method of NDIF (non-dimensional dynamic influence function), which was developed by the author, is extended to arbitrarily shaped polygonal plates with free edges. Local Cartesian coordinate systems are employed to apply the free boundary condition to nodes distributed along the edges of the plate of interest. Furthermore, a new way for applying the free boundary condition to nodes located at corners of the plate is for the first time introduced by considering the phenomenon of stress concentration at the corners. Two case studies show that the proposed method is valid and accurate when the eigenvalues by the proposed method are compared to those by FEM(ANSYS).

Free Vibration Analysis of Clamped Plates with Arbitrary Shapes Using Series Functions (급수 함수를 이용한 임의 형상 고정단 평판의 자유 진동 해석)

  • Kang, Sang-Wook
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.17 no.6 s.123
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    • pp.531-538
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    • 2007
  • A new method for free nitration analysis using series functions is proposed to obtain the eigenvalues of arbitrarily shaped, polygonal plates with clamped edges. Since a general solution used in the method satisfies the equation of motion for the transverse vibration of a plate, the method offers very accurate eigenvalues, compared to FEM or BEM results. In addition, the method can minimize the amount of numerical calculation because it has the advantage of not needing to divide the plate of interest. Two case studies show that the proposed method is valid and accurate when the eigenvalues by the proposed method are compared to those by FEM (NASTRAN) or another analytical method.

Power Flow Analysis of Vibration of Coupled Plates Excited by a Point Force In an Arbitrary Direction (임의의 방향 점가진력에 의한 연성 평판 진동의 파워흐름해석)

  • 최재성;길현권;홍석윤
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.11 no.6
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    • pp.181-192
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    • 2001
  • The power flow analysis (PFA) has been performed to analyze the vibration of coupled plates excited by a point force in an arbitrary direction. The point force generates the out-of-plane vibration associated wish flexural waves and the in-plane vibration associated with longitudinal and shear waves. The energy governing equation for each type of waves was introduced and solved to Predict the vibrational energy density and intensity generated by the out-of-plane and in-plane components of the point force in an arbitrary direction. The wave transmission approach was used to consider the mode conversion at the joint of the coupled plates. Numerical results for vibrational energy density and intensity on the coupled plates were presented. Comparison of the results by PFA with exact results showed that PFA can be an effective tool to predict the spatial variation of the vibrational energy and intensity on the coupled plates at high frequencies.

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