• Title/Summary/Keyword: 정적스프링계수

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Prediction of Spring Rate and Initial Failure Load due to Material Properties of Composite Leaf Spring (복합재 판스프링의 재료특성에 따른 스프링 강성변화와 초기 파단하중 예측)

  • Oh, Sung Ha;Choi, Bok Lok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.12
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    • pp.1345-1350
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    • 2014
  • This paper presented analysis methods for adapting E-glass fiber/epoxy composite (GFRP) materials to an automotive leaf spring. It focused on the static behaviors of the leaf spring due to the material composition and its fiber orientation. The material properties of the GFRP composite were directly measured based on the ASTM standard test. A reverse implementation was performed to obtain the complete set of in-situ fiber and matrix properties from the ply test results. Next, the spring rates of the composite leaf spring were examined according to the variation of material parameters such as the fiber angles and resin contents of the composite material. Finally, progressive failure analysis was conducted to identify the initial failure load by means of an elastic stress analysis and specific damage criteria. As a result, it was found that damage first occurred along the edge of the leaf spring owing to the shear stresses.

The Design of Shock Mounts Using Rubber Materials for Vibration-Isolation (방진고무를 이용한 충격 마운트 설계)

  • 유춘화;권형오;이상엽;이규섭
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.127-132
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    • 1991
  • 충격에 민감한 용기나 기계들은 운반이나 보관중에 받을 수 있는 진동충격 을 완화시키기 위해 충격 마운트를 이용하게 되며, 충격마운트는 용기나 기 계들이 허용하는 최대가속도와 이들이 취급되는 환경에 의해 적절히 선정되 어야 한다. 그러므로 내충격 설계는 최대 허용 가속도나 취급환경에 대한 사 양과 이 사양에 의한 충격 마운트의 선정, 그리고 선정된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 오일 탬퍼의 결합용이 사용되기도 하지만 구조가 복잡하고 가격이 비싸서 대용량이 경우에만 국한되어 사용되고 있으며, 가장 경제적인 것은 방진고무를 사용한 것이다. 내충격 시스템은 일반적으로 큰 변형량을 요구하고 있으며, 방진고무의 경우 큰 변형에서는 hardening 스프링의 비선 형성을 가지고, 형상계수와 고무배합율에 따라 정적 스프링상수와 동적 스프 링상수가 큰 차이를 보이는 등, 설계상의 여러 제한이 있다. 그러나 방진고 무는 형상변화가 자유로우며 제작이 용이하기 때문에 이러한 장점을 이용하 면 저렴하고 다양한 용도의 충격마운트 제작에 효과적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 원통형 콘테이너의 내충격 설계를 위해 충격사양에 의한 충 격마운트의 설계, 설계된 내충격 시스템의 충격시험에 의한 검증을 순차적으 로 실시하여, 방진고무를 이용한 충격마운트 설계기술을 제시함으로써, 이후 방진고무제품의 설계를 위한 자료 및 과정의 제정에 도움을 주고자 한다.

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Identification of Substructure Model using Measured Response Data (계측 거동 데이터를 이용한 부분구조 모델의 식별)

  • Oh, Seong-Ho;Lee, Sang-Min;Shin, Soobong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.8 no.2
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    • pp.137-145
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    • 2004
  • The paper provides a methodology of identifying a substructure model when sectional and material properties of the structure are not the a priori information. In defining a substructure model, it is required that structural responses be consistent with the actual behavior of the part of the structure. Substructure model is identified by estimating boundary spring constants and stiffness properties of the substructure. Static and modal system identification methods have been applied using responses measured at limited locations within the substructure. Simulation studies for static and dynamic responses have been carried. The results and associated problems are discussed in the paper. The procedure has been also applied to an actual multi-span plate-girder Gerber-type bridge with dynamic responses obtained from a moving truck test and construction blasting vibrations.

Optimized shape design and endurance life prediction of engine mount rubber (엔진 마운트 고무의 최적 형상 설계와 내구수명 예측)

  • 김헌영;김중재
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.18 no.6
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    • pp.23-32
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    • 1996
  • 차량에서 엔진은 가장 큰 질량 집중체(concentrated mass)이다. 만약 엔진이 적절하게 구속되지 않거나 절연되어 있지 않으면, 차체에 진동을 일으키는 원인이 된다. 엔진은 다양한 진동 교란을 받는데 엔진 마운트는 이러한 모든 것들을 고립시키는 역할을 해야 하며, 엔진은 정적인 장착 하중에 대한 지지와 전후, 좌우 및 수직 방향의 운동에 대해 적절한 강성을 가져야 한다. 또한 정숙성을 향상시키기 위해서는 엔진 마운트의 재료인 고무의 강성계수를 낮추는 것이 필요한데 이는 일반적으로 내구성의 저하를 가져온다. 따라서 개발과정에서 강성계수를 낮추는 변경을 하면 부품의 내구성을 보정함에 따르는 재평가 또한 필요하게 된다. 엔진 마운트에 쓰이는 고무부품의 해석은 엔진 마운트 시스템에 대한 진동 해석 및 내구수명의 예측과 병행해야 하며, 진동해석으로부터 얻은 하중 지지 능력 등의 모든 요구 특성을 만족하기 위해서는 고무 재료의 특성에 대한 지식, 엔진 마운트의 장착 위치에 대한 결정 능력과 함께 주어진 조건에 대한 형상의 최적 설계 능력 등이 요구된다. 본 연구에서는 기본적인 형상을 파라미터화하여 엔진 마운트의 형상을 최적화 하는 절차를 제안하였다. 현재 승용차에 널리 사용되고 있는 부시형(bush type) 엔진마운트를 적용 모델로 선택하였으며, 엔진 마운트의 기본적인 형상을 몇개의 파라미터를 사용하여 정의하고 설계 사양으로 주어지는 강성값과 각 파라미터들의 조합으로 구성되는 형상이 갖는 강성값의 차이가 최소가 되도록 파라미터 값들을 최적화하였다. 최적화된 파라미터 값들로 구성되는 형상을 내구 성능, 성형성등을 고려하여 최종 형상으로 결정한다. 내구성능의 예측은 금속부품의 내구수명 예측에 널리 이용되고 있는 방법이 방진 고무부품의 경우에도 적용 가능한지를 검토하고, 방진 고무부품에도 일반적으로 적용될수 있는 내구수명 예측방안의 개발 가능성을 타진해 보았다. 본 연구의 목표는 시제품을 제작하기 이전에 설계된 부품에 대한 스프링 상수 및 내구특성을 체계적으로 규명하여 제품 시험의 횟수를 줄이고, 보다 정밀한 제품을 제작할 수 있도록 하기 위한 것이다.

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Evaluation of the Dynamic P-Y Curves of Soil-Pile System in Liquefiable Ground (액상화 가능성이 있는 지반에 놓인 지반-말뚝 시스템의 동적 p-y 곡선 연구)

  • Han, Jin-Tae;Kim, Sung-Ryul;Kim, Myoung-Mo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.23 no.3
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    • pp.141-147
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    • 2007
  • Various approaches have been developed for the dynamic response analysis of piles. In one of the approaches, the soil-pile interaction is approximated by using parallel nonlinear springs, namely the p-y curves. Currently available p-y curve recommendations are based on static and cyclic lateral load tests. Other researchers have attempted to extend the p-y curves by incorporating the effects of liquefaction on soil-pile interaction and derived scaling factors of p-y curves to account fur the liquefaction. However, opinions on the scaling factors vary. In this study, the sealing factors, which reflect the variation of the elastic moduli of surrounding soils, were established combining the relationship between excess pore pressures and the natural frequencies of a soil-pile system obtained from Ig shaking table tests and the relationship between the elastic moduli of surrounding soils and the natural frequencies of a soil-pile system obtained from numerical analyses. As a result, the scaling factors were presented in an exponential function.

Dynamic response of segment lining due to train-induced vibration (세그먼트 라이닝의 열차 진동하중에 대한 동적 응답특성)

  • Gyeong-Ju Yi;Ki-Il Song
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.25 no.4
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    • pp.305-330
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    • 2023
  • Unlike NATM tunnels, Shield TBM tunnels have split linings. Therefore, the stress distribution of the lining is different even if the lining is under the same load. Representative methods for analyzing the stress generated in lining in Shield TBM tunnels include Non-joint Mode that does not consider connections and a 2-ring beam-spring model that considers ring-to-ring joints and segment connections. This study is an analysis method by Break-joint Mode. However, we do not consider the structural role of segment lining connections. The effectiveness of the modeling is verified by analyzing behavioral characteristics against vibration loads by modeling with segment connection interfaces to which vertical stiffness and shear stiffness, which are friction components, are applied. Unlike the Non-joint mode, where the greatest stress occurs on the crown for static loads such as earth pressure, the stress distribution caused by contact between segment lining and friction stiffness produced the smallest stress in the crown key segment where segment connections were concentrated. The stress distribution was clearly distinguished based on segment connections. The results of static analysis by earth pressure, etc., produced up to seven times the stress generated in Non-joint mode compared to the stress generated by Break-joint Mode. This result is consistent with the stress distribution pattern of the 2-ring beam-spring model. However, as for the stress value for the train vibration load, the stress of Break-joint Mode was greater than that of Non-joint mode. This is a different result from the static mechanics concept that a segment ring consisting of a combination of short members is integrated in the circumferential direction, resulting in a smaller stress than Non-joint mode with a relatively longer member length.

A Study on Transferred Load Reduction on Paved Track Roadbed with Low Elastic Base Plate Pad (저탄성 베이스플레이트 패드 적용에 따른 포장궤도 노반에서의 전달하중 저감에 관한 연구)

  • Lee, Il-Wha;Kang, Yun-Suk;Lee, Hee-Up
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.3D
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    • pp.399-405
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    • 2008
  • Development of the paved track is required as a low-maintenance of conventional line. The paved tracks are one of the types of the ballast reinforced tracks those are manufactured by adopting the prepacked concrete technique. The main elements of this tracks are large sleeper, low elastic pad, fastener, cement mortar, geotextile and recycled ballast. Low elastic pad is the most effective element of such tracks on the basis of stress-displacement characteristics, dynamic response and fatigue characteristics. The stiffness of the pad determine the stiffness of the track. Consequently, it is more important in case of concrete track structure such as paved track because application of low elastic pad seriously effect the durability and stability of the track. The main objective of this study is to confirm the reduction of train load, which transfer to roadbed through various pad effects. To achieve this task static, numerical analysis and real scale repeated loading test was performed while load reduction effect of low elastic pad was analyzed by using displacement, stress and strain ratio characteristics of the paved track.