• 제목/요약/키워드: 진동수방정식

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곡률 원판이 결합된 외팔 원통 쉘의 고유진동 해석 (Free Vibration Analysis of a Curvatured Plate Welded to a Clamped-Free Circular Cylindrical Shell)

  • 임정식;손동성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.529-534
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    • 2002
  • The receptance method was applied for the analysis of a cylindrical shell with a curvaturated plate attached at the top of the shell. The boundary conditions of the shell considered here were clamped at the bottom and free at the top of the shell. Before the analysis of the shell/plate combined structure, the natural frequencies of the plate and the shell were calculated separately and then they were used in the calculation of the frequencies of the combined structure by the receptance method. The frequency equation of the combined structure was derived from the continuity condition at the junction of the shell and the plate. The frequencies for various curvature factors of the plate were presented and compared with those from ANSYS to show its validity of the present method.

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회전운동을 고려한 Cutout이 있는 복합재료 원통셸의 구조진동해석 및 최적설계 (Study on Structural Vibration Analysis and Design Optimization of Rotating Composite Cylindrical Shells with Cutout)

  • 이영신;김영완
    • 소음진동
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    • 제8권3호
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    • pp.467-476
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    • 1998
  • The free vibration analysis and design optimization of the rotating composite cylindrical shells with a rectangular cutout are investigated by theoretical method. The Love's thin shell theory is used to derive the frequency equation. The theoretical results are obtained by application of the energy method employing the Rayleigh-Ritz procedure. The used circumferential vibration modes are trigonometric functions, the axial modes are the beam modal functions chosen to satisfy the prescribed boundary conditions. To check the validity, the theoretical results are compared with experimental, FEM and other theoretical results.

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구형 캡이 결합된 외팔 원통 쉘의 고유진동 해석 (Free Vibration Analysis of a Circular Cylindrical Shell with a Spherical Cap)

  • J.S. Yim;D.S. Sohn
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.355.2-355
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    • 2002
  • The receptance method was applied for the analysis of a cylindrical shell with a spherical cap attached at an arbitrary axial position of the shell. The boundary condition of the shell considered here was clamped-free condition. Before the analysis of the shell/spherical cap combined structure, natural frequencies of the cap and the shell were calculated separately and then they were used in the calculation of the frequencies of the combined structure by the receptance method. (omitted)

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이동부하를 가지고 병진운동하는 유연보의 운동 해석 (Motion analysis of a Translating Flexible Beam Carrying a Moving Mass)

  • 박상덕;정완균;염영일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권11호
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    • pp.204-212
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    • 1999
  • In this paper, the vibrational motion of a flexible beam clamped on a translating base and carrying a moving mass is investigated. The equations of motion which describe the total dynamics of the beam-mass-cart system are derived and the coupled dynamic equations are solved by unconstrained modal analysis. In modal analysis, the exact normal mode solutions corresponding to the eigenfrequencies for the position of the moving mass and the ratios of the mass of the flexible beam, the moving mass and the base cart are used. Proper transformations of the time solutions between the normal modes for a position and those for the next position of the moving mass are also adopted. Numerical simulations are carried out to obtain the open-loop responses of the system in tracking the pre-designed path of the moving mass.

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균일단면(均一斷面) Timoshenko보의 진동수방정식(振動數方程式) 및 기준함수(基準函數)에 관하여 (A Note on the Frequency and Normal Mode Equations of Uniform Timoshenko Beams)

  • 김극천;김영중
    • 대한조선학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.27-31
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    • 1982
  • The practical utilization of the frequency and normal mode equations of uniform Timoshenko beams such as those presented by Huang is not simple due to their highly trancendental nature. In this note largely simplified equations obtained for the fixed-fixed and the free-free boundary conditions, the modes of which are separable into symmetric modes and antisymmetric ones, are given. Numerical results obtains for six common-type boundary conditions show that the quantitative measure of the effect of rotary inertia and shear deformation on the natural frequency is greatly dependent upon the boundary conditions as well as the order number.

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複合材 圓筒쉘의 動的 擧動 硏究 (Dynamic Behavior of Laminated Orthotropic Cylindrical Shells)

  • 김천욱;김치균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1807-1815
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    • 1992
  • 본 연구에서는 적층 복합재 원통쉘의 동적특성을 검토한다. 복합재료 원통 쉘의 설계에서 주요 관심 대상인 직교이방성 변수가 진동특성과 어떤 관계를 갖는지 알아보기 위하여 직교이방성이론으로 한정시켜 해석하였다. 지배방정식은 면내관성 항을 고려한 Donnell 운동방정식을 사용하며, 진동수방정식은 Rayleigh-Ritz법을 이용 하여 유도하였다. 임의의 경계조건에 적용될 수 있도록 보특성함수를 사용하여 고유 진동수를 간단히 구하였다. 기존의 연구자들이 채용한 복합재료의 물성치들과 복합 재 원통쉘의 고유진동수사이에 어떤관계가 있는지 규명하도록 하였다.

1축 대칭단면을 갖는 곡선교의 고유진동수특성 (The Characteristics of Natural Frequencies of the Curved Bridge with Singly Symmetric Cross Sections)

  • 임성순
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1281-1288
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    • 1994
  • 평면에서 곡선을 이루는 들보는 흔히 뒬효과를 고려한 원형곡선부재로 설계된다. 본 연구에서는 곡선교를 단면이 일축대칭이고 단순지지된 원형곡선부재로 이상화시켰다. 경계조건을 만족하는 변위형상함수를 퓨리어급수로 전개하고 이로부터 곡선교의 전동수방정식을 유도하였다. 곡선형교의 특성을 나타낼 수 있는 매개변수-중심각, 곡률계수 및 단면의 대칭성계수-의 변화에 따른 원형곡선부재의 고유진동수 특성분포를 보였다. 몇 개의 해석예를 통하여 고유진동수에 미치는 매개변수의 효과를 조사하였다.

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이동 대차 위에 고정되고 집중질량을 갖는 유연보의 운동해석 (Analysis of the Motion of a Flexible Beam Fixed on a Moving Cart and Carrying a Concentrated Mass)

  • 박상덕;정완균;염영일;이재원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권11호
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    • pp.1940-1951
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    • 1999
  • In this paper, the equations of motion of a Bernoulli-Euler cantilever beam fixed on a moving cart and carrying a lumped mass concentrated at an arbitrary position along the beam is derived. The motion of the beam-mass-cart system is analyzed through unconstrained modal analysis, and a unified characteristic equation for calculating the natural frequencies of the system is obtained. The changes of natural frequencies and the corresponding mode shapes with respect to the changes in mass ratios of the system and to the concentrated position of the lumped mass are investigated with the frequency equation, which can be generally applied to this kind of systems. The exact and assumed-mode solutions including the dynamics of the base cart are obtained, and the open-loop responses of the system by arbitrarily designed forcing function are given by numerical simulations. The results match well with physical phenomena even at the extreme cases where the concentrated mass is attached to the bottom and to the top of the beam.

에너지방정식에 기초한 사장 케이블 기본진동수 추출 (Fundamental Frequency Extraction of Stay Cable based on Energy Equation)

  • 김현겸;황재웅;이명재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.125-133
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    • 2008
  • 사장교의 장대화로 주탑 및 보강형과 더불어 사장 케이블의 동적 안정화에 많은 노력이 요구된다. 사장 케이블에서 동적 불안정은 주로 대칭 1모드와 역대칭 1모드에서 발생되며 대칭 1모드는 역대칭 1모드와 다르게 새그의 영향이 명확하게 나타나므로 기본진동수는 팽팽한 스트링으로부터 얻은 것과 상이한 결과를 제공하게 된다. 이러한 현상에 관해 Irvine, Triantafyllou, 안상섭 등은 해석적 기법을 통해 동적거동 분석을 수행하였다. 이들의 연구는 광범위한 영역의 Irvine Parameter에 대해 중요한 결과를 제시하였으나 특성점(Cross-Over Point 혹은 복합모드 형성점) 이후 영역에 대해서는 상이한 결과를 제시하였고 진동수방정식의 높은 비선형성으로 인해 해가 매우 민감한 난점이 있다. 본 연구는 사장 케이블 동적안정 문제에 주요한 모드들 중 새그의 영향이 가장 높은 대칭 1모드의 기본진동수에 초점을 맞추었으며 일반화된 역학적에너지에 경계조건을 만족시키는 진동형상을 적용하고 Rayleigh-Ritz 방법으로 해석적인 해를 제시하였다. 선행연구들과 다르게 본 연구는 선형적인 해를 제공하며 이에 따른 오차는 특성점 이내에서 3% 미만의 오차를 보였다. 또한, 사장 케이블이나 이에 준한 케이블은 특성점을 넘지 않으므로 공학적으로 충분한 가치를 갖는다고 볼 수 있다. 더불어 대칭 1모드에서 발생되는 갤로핑과 Parametric 공진대역을 분석하여 연구의 활용성을 확인하였다.