• Title/Summary/Keyword: 주기적 진동

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공회전시 비틀림 진동 저감을 위한 클러치 비틀림 특성 연구 (A Stdy on Clutch-disc Torsional Characteristics for Torsional Vibration Reduction at Idling)

  • 홍동표;정태진;김상수;태신호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.82-87
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    • 1994
  • 자동차 엔진의 주기적인 연소과정 동아네 생성된 힘에 의해 엔진의 크랭크 샤프트에 회전 불균일성이 나타난다. 이것은 엔진 플라이휘일 부분에 비틀림 변동토크를 발생시키고, 이 토크는 클러치를 통하여 변속기의 인풋기어(input gear)에 전달되어 변속기에 비틀림 진동을 일으키는 주요 원인이 된다. 공회전시 변속기에서 기어의 충돌은 주로 이 비틀림 변동토크에 의해 발생하며, 이 충돌은 차내 소음의 원인이 된다. 또한 엔진의 경량화 및 고출력화에 따른 회전수 변동의 증가는 비틀림 변동토크를 증가시켜 변속기에 커다란 진동을 초래한다. 시뮬레이션을 사용한 클러치 비틀림 기구의 적절한 특성치를 구하는 것은 클러치 설계에 효율적이고, 이미 여러 연구 결과들이 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 치타음 저감을 위한 시뮬레이션을 수행하였고, S.Ohnuma은 비선형 2단 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 설계에 대해서, 그리고, T.Fujimoto와 R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비선형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특성에 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였다. 또한, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 클러치는 동력을 전달 또는 차단하는 기능 뿐만 아니라 엔진이나 변속기에서 발생하는 소음이나 진동을 저감시키는 기능을 가지고 있다. 따라서 엔진 공회전시에 발생하는 치타음(rattle noise)이나 비틀림 진동을 저감시키는 방법으로는 여러가지가 있으나 클러치 디스크(clutch disc)의 비틀림 기구의 설계 인자들을 적절히 조절함으로써 변속기의 인풋기어에 전달되는 비틀림 진동을 저감시키는 방법이 일반적으로 수행되어지고 있다. 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5L 엔진을 장착한 경승용차의 실차실험을 통해 공회전시 엔진 플라이휘일과 인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.

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철도교량 시험체의 가진방법에 따른 고유진동수 측정치 변동에 대한 비교 분석 (Comparison of Measured Natural Frequencies of a Railway Bridge Specimen Between Different Excitation Methods)

  • 김성일;이정휘;이필구;김충언
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권6A호
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    • pp.535-542
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    • 2010
  • 철도교량과 같이 주기적 가진에 의해 공진발생의 가능성이 높은 구조물에 있어서, 정확한 구조물의 동적특성치 파악은 설계단계 및 공용중 안정적인 응답을 확보하기 위해 필수적이다. 이 논문에서는 실축척 구조물을 대상으로 하는 강제 진동실험에서 일반적으로 사용할 수 있는 가진방법인 가진기 및 충격해머를 사용한 가진실험의 결과를 상호 비교하여 가진방법에 따른 고유진동수 추출결과의 차이 및 차이의 발생원인을 분석하고, 보다 정확한 구조물의 고유진동수를 산출하기 위한 보정방법을 제안하였다. 또한, 철도교량의 시공단계에 따라 궤도부설 전, 후에 진동실험을 수행하였으며, 궤도부설에 의한 고유진동수 변화를 관찰하였다. 가진방법에 따른 측정 고유진동수의 차이는 가진기의 경우 부가질량의 효과, 충격해머의 경우 동적응답 레벨에 따라 변화하는 지점강성효과에 기인하는 것으로 파악되었으며, 이에 대한 보정을 통해 보다 신뢰성 높은 고유진동수로 환산하는 것이 가능하였다. 궤도부설의 효과는 일반적으로 부가질량으로만 고려하여 궤도부설 전에 비해 고유진동수가 감소하는 것으로 예상되어 왔지만, 이 연구에서 수행한 실험의 결과로 질량추가의 효과에 상당하는 강성기여 효과도 있는 것으로 나타났으며, 강성증가율은 발생변위의 수준에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 설계단계에서 완성계의 고유진동수 예측시 궤도의 발생변위수준을 고려하여 적절히 강성기여 효과를 고려하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

철도 궤도의 동특성 측정 및 건전도 모니터링 (Measurement dynamic properties of railways and health monitoring)

  • 이제필;박준홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.816-816
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    • 2009
  • In order to attenuate structural waves in railway track, damped mass-spring absorber system and spring supported system are considered that are attached continuously along the beam length. A mathematical model is presented for the propagation of structural waves on a finitely long, periodically supported classical beam. The model in this paper could represent a railway track where the beam represents the rail and an appropriately chosen support type represents the pad/sleeper/ballast system of a railway track. And in this study, it is presented that the measurement method of health monitoring of railway track.

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삼각주형 와 발생체의 스트로우할 수의 예측 (Prediction of Strouhal Number of the Triangular Cylinder Bluff Bodies)

  • 김창호
    • 한국음향학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • 와(vortex) 박리는 고형물체가 유동내에서의 유체의 흐름을 방해할 때 발생하는 전 형적인 주기적 진동 현상이다. 본 연구에서는 삼각주형 실린더가 유동내에 유발하는 와 발 리 특성을 가시화 기법, 와에 의해 변조된 초음파의 파워 스펙트럼 및 유동관에서의 진동측 정 등을 통해 연구하였다. 가시화 관찰과 유동측정 실험 결과, 발생 와는 발생체 전면으로부 터 3d와 5d 사이에서 가장 안정성이 유지됨을 발견하였다. 넓은 레이놀즈 수(104≤Re≤106) 의 유동영역에서 액체와 기체원형유동의 측정 실험결과로부터 스트로우할(Strouhal) 수가 와발생체 폭(d)과 형상비(d/D)의 증가함수이며, 삼각주 단면의 높이에 반비례함을 알 수 있 었다. 또한 실험 결과로부터 실린더의 기하학적 치수로 삼각주형 실린더의 스트로우할 수를 예측할 수 있는 경험식을 제시하였다.

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불규칙한 외부 교란이 주기적 가진을 받는 비선형계의 동적 특성에 미치는 영향 (Noise Effect in a Nonlinear System Under Harmonic Excitation)

  • 박시형;김지환
    • 소음진동
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    • 제8권3호
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    • pp.408-419
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    • 1998
  • Dynamic characteristics are investigated when a nonlinear system showing periodic and chaotic responses under harmonic excitation is exposed to random perturbation. Approach for both qulitative and quantitative analysis of the noise effect in a nonlinear system under harmonic excitation is presented. For the qualitative analysis, Lyapunov exponents are calculated and Poincar map is illustrated. For the quatitative analysis. Fokker-Planck equatin is solved numerical by means of a Path-integral solution procedure. Eigenvalue problem obtained from the numerical caculation is solved and the relation of eigenvalue, eigenvector and chaotic motion is investigated.

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주기적 배열을 갖는 원형 봉 집합체의 차음효과해석 (A Study of Sound Insulation Effect of Periodically Arranged Circular Rods)

  • 김현실;김재승;강현주;김상렬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.319-324
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    • 2000
  • Sound insulation effect of periodically arranged circular rods is studied by numerical method (BEM) and model experiment in anechoic room. Five different cylinder groups of diameter from 48 mm to 27 mm are arranged, where each group consists of 5 rows of identical rods and area ratio is kept almost the same as 60%. Comparisons of results by BEM and experiment show the band gap frequency ranges are qualitatively in agreement, while experiments gives higher attenuations. Frequency shifted attenuations (BEM results) by first group (${\phi}$48), third group (${\phi}$34) and fifth group (${\phi}$27) show that attenuation curves are in reasonable agreements for both plane wave and point source.

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밀폐된 동시 회전 디스크 내의 주기적 유동 교란의 분포 (Distributions of oscillating flow fluctuation in the flow between corotating disks confined)

  • 공대위;주원구
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.392-395
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    • 2006
  • The configuration of coaxial co-rotating contained in shroud provides a useful model for investigating the characteristics of flow in the HDD. Reynolds number is defined as $Re_R={\Omega}{R_o}^2/{\upsilon},\;Re_H={\Omega}R_oH/{\upsilon}$ in present study. An experimental investigation was performed for turbulence profiles and PSD distribution and vortices frequency behavior for various range of $Re_R=2.43{\times}10^4{\sim}3.61{\times}10^5$. A laser Doppler anemometry (LDA) is used to obtain the velocity field of unobstructed co-rotating disks flow. Airflow pattern visualization between inner and outer region was compared with turbulence profiles measured from LDA. Outer detached shear layer and dead-zone without oscillating velocity fluctuation to circumferential mean were quantitively traced.

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스위치드 릴럭턴스 모터에서의 토오크 특성 (Torque Characteristics in Switched Reluctance Motor)

  • 김기봉;표상연;김판돌;박윤서
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.38-40
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    • 1997
  • 스위치드 릴럭턴스 모터의 소음과 진동의 원인은 토오크의 불균일 특성에 기인한다고 볼 수 있다. 토오크는 회전자의 각도에 따라 법선 성분인 radial torque 와 접선성분인 tangential torque 로 분해될 수 있고 그 비율은 주기적으로 변화한다. 이 가운데 소음, 진동의 원인이 되는 성분은 radial torque 이며, 이 성분은 모터 구조의 설계에 따라 다른 특성을 나타낸다. 본 논문은 이에 대한 분석에서 스위치드 릴럭턴스 모터의 실용화 설계의 한 방법을 제시하였다.

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불규칙한 외부 교란이 주기적 가진을 받는 비선형계의 동적 특성에 미치는 영향 (Noise Effect in a Nonlinear System Under Harmonic Excitation)

  • 박시형;김지환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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    • pp.145-153
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    • 1997
  • Dynamic characteristics are investigated when a nonlinear system showing periodic and chaotic responses under harmonic excitation is exposed to random perturbation. About two well potential problem, probability of homoclinic bifurcation is estimated using stochastic generalized Meinikov process and quantitive characteristics are investigated by calculation of Lyapunov exponent. Critical excitaion is calculated by various assumptions about Gaussian Melnikov process. To verify the phenomenon graphically Fokker-Planck equation is solved numerically and the original nonlinear equation is numerically simulated. Numerical solution of Fokker-Planck equation is calculated on Poincare section and noise induced chaos is studied by solving the eigenvalue problem of discretized probability density function.

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힐버트 변환을 이용한 주기적인 외란 및 잡음제거 (PERIODIC DISTURBANCE AND NOISE REJECTION METHOD USING HIRBERT TRANSFORM)

  • 나희승;박영진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.443-448
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    • 2000
  • In this paper, we propose a novel adaptive feedforward controller for periodic disturbance and noise cancellation, with a frequency tracking capability. It can be added to an existing feedback control system without altering the original closed-loop characteristics, which is based on adaptive algorithm. We introduce novel algorithm "Constrained AFC(adaptive feedforward controller) algorithm" that increase the convergence region regardless of the delay in the closed loop system. In the algorithms, coefficients of the controller are adapted using the residuals of constrained structure which are defined in such a way that the coefficients become time invariant. The proposed algorithm not only estimate the magnitude and phase of the tonal disturbance and noise but also track the frequency of the tone, which changes in quasi-static manner. The frequency tracking algorithm uses the instantaneous frequency approach based on Hilbert transform. A number of computer simulations have been carried out in order to demonstrate the effectiveness of proposed method under various conditions.

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