• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.5 no.1
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• pp.1-8
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• 2014

The purpose of this paper was to evaluate the fatigue life to apply the vibration fatigue analysis considering the stiffness change of the spot welding due to fatigue damage accumulation. For this, the mechanical and fatigue properties of base and spot welded standard specimens were obtained through the tensile and constant amplitude fatigue test. The transfer function of the spot-welded structure was obtained from the frequency response analysis and fatigue analyisis was performed under the condition of PSD=0.11. A vibration fatigue analysis that considered changes in the frequency response due to the fatigue damage that is, failure of some wleding point was conducted on spot-welded structure. The fatigue life of the spot-welded structure was determined by combining the transfer function, the S-N curve of the tensile-shear spot-welded joint and the input PSD.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.25-30
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• 1992

최근 전자계산기를 이용한 진동해석 방법이 눈부시게 발달하여, 일반 구조물 이나 기계 구조물 등의 동특성을 설계 단계에서 정도 높게 예측하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 종래의 구조해석은 주어진 시스템의 동특성을 위한 것으로 얻어진 동특성으로부터 질량, 관성제원 및 스프링상수값 등의 설계상 수값을 규명하는 연구는 미미한 실정이다. 이것에 대한 해결방법으로 크게 해석적인 방법과 실험적인 방법으로의 접근이 있어 왔다. 해석적인 방법으로 유한요소해석에서 얻은 모드좌표를 물리좌표로 변환하는 방법으로 Guyan의 정축소와 같은 절점축소를 행하는 방법이 고찰되었다. 실험적인 방법으로 가 진실험에서 얻은 전달함수나 모드파라미터로부터 [M], [K] 행렬을 결정하는 연구가 있었지만 어떤것도 질량, 스프링상수 등의 설계상수를 완전히 규명하 지는 못하였다. 또한, 설계 단계에서 필요한 질량, 관성제원 또는 스프링상수 등의 최적한 값이나, 원하는 시스템특성을 얻을 수 있는 설계상수의 적정한 폭을 구하는 연구는 설계자의 경험과 반복된 시행착오에 의존하는 실정이다. 감도해석은 이러한 문제점을 개선하는 수단으로 설계변수에 대한 동특성의 변화율을 구하는 것이다. 감도해석을 수행하는 것은 어느 설계변수를 수정하 는 것이 주어진 동특성에 부합되는 지를 알려주고, 어느 것을 수정하는 것이 원하는 방향의 동특성변화에 가장 효과적인지를 알려주는 것이다. 따라서 감 도해석을 이용하여 설계의 최적화 프로그램을 만들수 있고, 이것은 설계자가 요구하는 동특성을 목적함수로 하여 주어진 구조물을 최적화하는 설계상수 값을 얻을 수 있게 한다. 본 논문에서는 강체모델의 동특성으로부터 모델의 설계 상수를 규명하고, 동특성의 개선을 위하여 설계변수의 변경량을 물리좌 표계에서 얻는것을 목적으로 한다. 강체 마운트계의 관성제원 및 마운트강성 의 규명을 위하여 임으로 주어진 설계상수를 모델데이타로 하여 관성제원과 스프링 강성을 구하였다. 관성제원의 규명은 주어진 모델의 관성값을 모르는 것으로 하여 임의의 초기 관성값으로 감도해석에 의해 주어진 계의 관성값 을 물리 좌표계에서 규명하였다. 마운트 강성의 규명도 관성제원의 규명과 같은 방법으로 임의의 강성값으로 감도해석을 하여 강성값을 규명하였다. 또 한 감도해석에 의한 동특성 변경은 특정한 고유진동 수의 변경이 필요할 때, 고유진동수의 이동을 위한 관성제원의 변경 및 마운트 강성변경값을 예측할 수 있다. 본 연구수행의 기본적인 흐름도는 Fig.1.1과 같다. 위와 같은 작업 으로 엔진 마운트와 같은 강체 모델의 시스템 규명을 행하는 경우에 유한요 소해석 및 가진 실험으로 얻은 고유진동수의 정보 또는 원하는 고유진동수 의 특성을 기본으로 실제 설계에서 사용이 가능하도록 물리 좌표계에서 관 성 제원 및 스프링상수를 구할 수 있을 것이다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.199-212
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• 1998

본 연구에서는 기설구조물에 대한 손상도 추정기법과 내진능력평가 방법에 대하여 연구하였다. 구조물의 손상도를 추정하는 방법으로는 소수의 계측 데이터를 이용한 모드섭동법(inverse modal perturbation)을 이용하였다. 구조물의 손상은 강성행렬의 감소로 표현하여, 각 요소행렬에 대한 손상을 손상지수를 사용하여 나타내었다. 구조적 손상과 이에 기인한 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 섭동방정식으로부터 구한 후, 이로부터 손상지수와 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 유동하였다. 따라서 손상 전과 후에서 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정하여 섭동식의 해를 구함으로써 구조물의 강성행렬의 감소로 나타나는 구조물의 손상도를 추정하게 된다. 손상도 추정에 의해 평가된 강성의 변화량에 기인한 손상 후의 기설구조물의 지진응답, 내진능력과 지진손상도의 평가를 손상전과 비교하였다. 내진능력은 구조부재에서 회전연성도 능력의 경험식을 이용하여 평가하였고, 지진손상도의 평가는 가장 많이 사용되는 방법인 Park & Ang 방법을 사용하였다. 예제해석은 다른 지진하중을 받는 2층과 8층의 예제구조물에 대해서 수행하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.13-19
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• 2001

본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 비대칭적으로 분포된 구조물에 점탄성 감쇠기를 설치할 경우 비틀림 응답을 줄이기 위한 감쇠기의 효과적인 배치방법에 관하여 연구하였다. 비대칭 구조물의 응답에 미치는 점탄성 감쇠기의 효과를 알아보기 위하여 비대칭 비비례감쇠시스템의 특성방정식을 유도하고, 고유치해석을 통해 감쇠기가 설치된 비틀림 건물의 거동특성을 파악하였다. 이를 바탕으로 강성 편심 및 진동수비에 따른 최적 감쇠 편심을 찾아 이를 3차원 그래프로 나타내었다. 이를 이용하여 비대칭건물에 감쇠기를 설치했을 때 같은 양의 감쇠기를 대칭으로 설치하였을 때 보다 그 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 또한 비대칭 건물의 비틀림제어면에서 점탄성 감쇠기가 점점 감쇠기보다 우수한 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.5
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• pp.489-495
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• 2016

This study focuses on a detailed ball-bearing model for spur gears. The nonlinear ball-bearing stiffness with radial clearance is derived and calculated. The bearing stiffness is used to the 3-degree-of-freedom (DOF) spur gear system model. The mode characteristics of the gear system model are analyzed and verified by performing finite-element analysis (FEA). From the results, the bearing stiffness on the radial clearance was more sensitive under low-load conditions compared to high-load conditions. The bearing stiffness significantly affected the gear dynamics in the low-frequency region, while the mesh stiffness affected the high natural frequency.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.11-18
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• 1991

Stiffened plate structure, which is generally used in the various structural design to develope the load carrying capacity, is classified in two groups; one is the plate stiffened with stiffeners, the other is corrugated plate. In the studies on those structures, the studies on the stiffened plates with stiffeners have been much studied with both quantities and qualities according to requirements of the minimum-weight structural design and the development in many industrial fields, especially automobile, ship and aerospace fields, but the studies on the corrugated plates are undeveloped in comparison with the stiffened plates, and also the analytical stiffness on the corrugated plates remains as the imperfect. In the present studies, the analytical method on the stiffness of corrugated plates made by folding is proposed, and the stiffness equation of corrugated plates with some angle is derived and generalized. The purpose of the present study is to contribute to the design of corrugated plates and to determine the optimum aspect ratio for parameters that decide the aspect of corrugated plates.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.9 s.114
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• pp.912-918
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• 2006

A modeling method for the vibration analysis of rotating multi-blade systems considering the coupling stiffness effect is presented in this paper. Blades are assumed as cantilever beams and the coupling stiffness effect originates from disc or shroud between blades. As the angular speed, hub radius ratio, and the coupling stiffness vary, the natural frequencies of the system vary. Numerical results show that the coupling stiffness is very important to estimate the natural frequencies. Along with the natural frequencies, associated mode shapes, critical angular speed, and critical hub radius ratio are obtained through the analysis.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.14 no.8
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• pp.749-756
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• 2004

While designing shafting in reciprocating machines with internal combustion engines which derive generators, pumps, and vehicles, it is very important to calculate the additional stress of shafting by torsional vibration. In this paper, the transfer stiffness coefficient method which is based on the successive transfer of stiffness coefficient was applied to the calculation of the additional stress of shafting in reciprocating machine by torsional vibration. In order to confirm the effectiveness of the present method, a propulsion shafting with a diesel engine in a vessel was considered as the computational example of shafting in reciprocating machine. The results calculated by the present method were compared with those of the modal analysis method, the mechanical impedance method, and free vibration analysis.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.1354-1359
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• 2006

A modeling method for the vibration analysis of rotating multi-blade systems considering the coupling stiffness effect is presented in this paper. Blades are assumed as cantilever beams and the coupling stiffness effect originates from disc or shroud between blades. As the angular speed, hub radius ratio, and the coupling stiffness vary, the natural frequencies of the system vary. Numerical results show that the coupling stiffness is very important to estimate the natural frequencies. Along with the natural frequencies, associated mode shapes, critical angular speed, and critical hub radius ratio are obtained through the analysis.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.20 no.10
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• pp.883-890
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• 2010

According to torsional vibration characteristic of a tunable dual stiffness type clutch(TDSTC) in auto-transmission, the input shaft system have occurred breakdown for the duration cycle and over-vibration happened on vehicle at specific condition. This paper introduces the improvement of the torsional vibration of input shaft and the vehicle vibration by tuning of the TDSTC.