• 소음진동
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• 제7권1호
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• pp.6-12
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• 1997

물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.

• 소음진동
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• 제9권1호
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• pp.196-205
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• 1999

6승의 비선형 항을 가지는 두개의 질량으로 구성된 비선형 해밀톤계에 대해서, 비선형 정규모드인 주기운동의 존재성, 분기현상 및 궤도 안정성을 연구하였다. 운동방정식의 직접적분을 통해 4차원 위상공간에서의 운동궤적을 2차원 면으로 투영하는 푸앙카레 사상을 구하였고, 또한 버크 호프-구스타프슨 표준 변환을 통해 구한 운동적분을 이용하여 에너지가 작을때 푸앙카레 사상에 나타나는 불변 곡선들의 해석적인 표현을 유도하였다. 본 논문에서 연구한 진동계는 비선형 계수의 값에 따라 2개 또는 4개의 비선형 정규모드를 가짐이 밝혀졌다. 푸앙카레 사상은, 분기된 모드는 안정하고, 원래의 모드는 안정한 상태에서 불안정한 상태로 변한다는 것을 분명하게 보여주었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.874-880
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• 2003

Many mechanical systems are over-constrained if only rigid bodies are used to model the system. One example of such system is a satellite system with solar panels. To avoid this over-constrained problem, solar panels can be modeled as flexible bodies. The CMS(Component Mode Synthesis) method is widely used to analyze the flexible multi-body system because it can considerably approximate the deformation of the flexible bodies using small number of well-selected mode. However, it is very difficult to decide the boundary condition and the selection of modes. In this paper, the methods for mode synthesis and setting the boundary condition are presented to analyze the flexible multi-body system with over-constraints. Finally, the reliability of proposed method is verified by solar panel's deployment test.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.441-448
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• 2000

An investigation into the nonlinear free vibrations of a cantilever beam which can have not only planar motion but also nonplanar motion is made. Using Galerkin's method based on the first mode in each motion, we transform the boundary and initial value problem into an initial value problem of two-degree-of-freedom system. The system turns out to have two normal modes. By Synge's stability concept we examine the stability of each mode. In order to check validity of the stability we obtain the numerical Poincare map of the motions neighboring on each mode.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2003

Davidenko 방법으로 정확하게 구하여진 정규화 복소 전파 상수로부터 원형 유전체 봉의 누설 모드를 조사하였다. 도파 모드의 차단 주파수 아래에서 nonphysical 영역, 안테나 모드 영역, Reactive 모드 영역, spectral gap영역 등의 독특한 주파수 영역이 관찰되었다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.1-17
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• 1996

자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.103-114
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• 1992

본 논문에서는 기하학적 초기결함을 갖는 원통형 쉘이 축방향 압축하중을 받는 경우의 탄성좌굴 신뢰성 해석을 수행하였다. 이를 위하여 Donnell형의 비선형 편미분 방정식으로부터 Galerkin근사법을 사용하여 좌굴모드간의 연성효과를 고려한 불완전한 원통형 쉘의 좌굴하중을 구할 수 있는 다중모드 해석기법을 정식화하였다. 이때 기하학적 초기결함은 축대칭 및 비 축대칭 좌굴모드 형태의 이중급수로 가정하고, 각 급수의 계수는 결합정규분포특성을 갖는 확률변수로 취급하였다. 신뢰성 해석방법으로는 Monte Carlo기법을 사용하였고 초기결함의 통계적 특성의 변화에 따른 좌굴신뢰도의 변화 특성을 살펴보고 실제 경우에 적용하여 그 결과를 검토하였다.

• 소음진동
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• 제9권5호
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• pp.975-983
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• 1999

This paper describes the dynamic characteristics of the joint structures in case of using the simplified beam model in the F. E. analysis. The modeling errors, when replace the shell with the beam, are investigated through F. E. normal modes analysis. Normal mode analysis were performed to obtain the natural frequencies of the L and T shaped joints with various type of channels. The results were analyzed to access the effects of the models on the accuracy of F.E. analysis by identifying the geometric factors which cause the error. The geometric factors considered are joint angle, channel length, thickness and area ratio of the hollow section to the filled one. The joint stiffness evaluation technique is developed in this study using normal modes analysis with Lumped Mass. With this method, the progressively improved results of F. E. analysis are obtained using the simplified beam model. The static and normal modes analysis are performed with the joint stiffness values obtained by the Kazunori Shimonkakis' virtual stiffness method and the proposed method and these simplified modeling errors are compared.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권2호
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• pp.63-71
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• 2001

This paper introduces a method for calculation of dynamic stress occurring in flexible bodies of a moving multibody system by using commercial softwares DADS for dynamic analysis and MSC/NASTRAN for finite element analysis. Three methods for model transient response analysis of a flexible body are summarized. Elastic deformation of a flexible body can be described with normal modes and static modes composed of constraint modes and residual attachment modes. The deformation modes divided into fixed-interface modes and free-interface modes can be determined by using MSC/NASTRAN and selected for dynamic analysis. The dynamic results obtained from DADS are utilized to calculate dynamic stress by using mode-displacement method or mode-acceleration method of MSC/NASTRAN. As a numerical example of the analysis, we used a three dimensional slider-crank model with a flexible connecting rod.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.422-427
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• 2001

The component mode synthesis method allows the elastic deformation of each component in the flexible multibody system by a sum of modes and modal coordinates. This paper focuses on the selection of boundary conditions and deformation modes for redundantly constrained flexible components in mechanical system dynamics. The result of a flexible body dynamic analysis with only normal modes is used to identify proper boundary conditions of a static modes and a desired set of static modes which will be used in the final model. A simple four bar mechanism is used to explain the procedure and a space satellite with solar panels is analyzed using the proposed method.