• 제목/요약/키워드: 진동 특성 행렬

검색결과 96건 처리시간 0.028초

크랙과 이동질량을 가진 탄성지지 외팔보의 진동특성 (Dynamic Behavior of Spring Supported Cantilever Beam with Crack and Moving Mass)

  • 안성진;손인수;윤한익
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.534-537
    • /
    • 2004
  • In this paper, a dynamic behavior of spring supported cantilever beam with a crack and a moving mass is presented. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion can be constructed by using the Lagrange's eauation. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments i.e. the crack is modelled as a rotational spring. This flexibility matrix defines the relationship between the displacements and forces across the crack section and is derived by applying fundamental fracture mechanics theory. And the crack is assumed to be in the first mode of fracture. As the depth of the crack is increased the tip displacement of the cantilever beam is increased.

  • PDF

이중크랙을 가진 보의 동특성에 미치는 끝단질량과 이동질량의 영향 (Influence of Tip Mass and Moving Mass on Dynamic Behavior of Beam with Double-Crack)

  • 손인수;윤한익
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.713-716
    • /
    • 2004
  • In this paper a dynamic behavior of a double-cracked cnatilver beam with a tip mass and the moving mass is presented. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by using Lagrange's equation. The influences of the moving mass, a tip mass and double cracks have been studied on the dynamic behavior of a cantilever beam system by numerical method. The cracks section are represented by the local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments. ,Therefore, the cracks are modelled as a rotational spring. Totally, as a tip mass is increased, the natural frequency of cantilever beam is decreased. The position of the crack is located in front of the cantilever beam, the frequencies of a double-cracked cantilever beam presents minimum frequency.

  • PDF

결합부가 있는 복합 구조물의 동적 해석 (A Dynamic Analysis of Complex Structures with Joints)

  • 이재운;고강호;이수일;이장무
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
    • /
    • pp.238-243
    • /
    • 1994
  • 본 논문에서는 여러가지 형태의 결합부에 적용할 수 있는 일반적인 모델링 기법에 대하여 기술하였다. 기존의 해석방법은 특정한 결합부에만 적용이 가능하고 유한요소해석과 실험이 상호 보완적인 관계를 가진 형태의 해석방법이므로 실험이 불가능한 경우에 대해서는 적용하기 어려운 경우도 있다. 본 논문에서는 별도의 실험을 수행하지 않고 결합부 영역만을 상세하게 유한요소 모델링을 하여서 선택된 자유도에 대한 유연성 행렬(Flexibility Matrix)을 구하여 결합부의 특성을 구하는 일반적 모델링 기법을 제시하였다. 이 방법은 수치적으로 축약할 수 없는 모델-결합부가 접촉면(Contact Surface)을 가지고 있는 구조물을 효과적으로 축약할 수 있는 장점이 있다. 또한 모델링되는 결합부의 경계조건의 영향을 배제할 수 있으며 결합부에 존재하는 비선형성도 적정범위내에서 선형화할 수 있다. 제시한 일반적 모델링 기법을 나사 결합부, 접착제 결합부(Glued Joints), 볼트 결합부에 적용하여 결합부이 특성을 구하였으며 실험을 통하여 제시한 해석방법의 타당성을 검증하였다.

  • PDF

이중크랙을 가진 외팔 파이프의 동특성에 미치는 끝단질량과 이동질량의 영향 (Influence of Tip Mass and Moving Mass on Dynamic Behavior of Cantilever Pope with Double-crack)

  • 손인수;윤한익
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.483-491
    • /
    • 2005
  • In this paper a dynamic behavior of a double-cracked cantilever pipe with the tip mass and a moving mass is presented. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by using Lagrange's equation. The influences of the moving mass, the tip mass and double cracks have been studied on the dynamic behavior of a cantilever pipe system by numerical method. The cracks section are represented by the local flexibility matrix connecting two undamaged beam segments. Therefore, the cracks are modelled as a rotational spring. This matrix defines the relationship between the displacements and forces across the crack section and is derived by applying fundamental fracture mechanics theory. We investigated about the effect of the two cracks and a tip mass on the dynamic behavior of a cantilever pipe with a moving mass.

전달 매트릭스를 이용한 풍력 터빈 블레이드의 회전속도에 따른 동특성 변화 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics by Rotational Speed of Wind Turbine Blade using Transfer Matrix)

  • 이정우;신동호;오재응;이정윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.144-149
    • /
    • 2012
  • The transfer matrix method is used to determine the dynamic characteristics(natural frequencies and mode shapes) by rotational speed of wind turbine blade. The problems treated on this study is coupled flapwise bending and chordwise bending of pre-twisted nonuniform wind turbine blade. The orthogonality relations that exist between the vibrational modes is derived and the algorithm for determination of the natural vibrational characteristics is suggested.

  • PDF

공작기계 주축계의 진동특성해석에 관한 연구 (Dynamic Characteristics Analysis of a Machine-Tool Spindle System)

  • 김석일;곽병만;이후상;정재호
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.57-68
    • /
    • 1991
  • In this study, to analyse the dynamic characteristics of a machine-tool spindle system, the spindle is mathematically represented by a Timoshenko beam including the internal damping of beam material, and each bearing by four bearing coefficients; stiffness and damping coefficients in moment and radial directions. And the dynamic compliance of the system is calculated by introducing the transfer matrix method, and the complex modal analysis method has been applied for the modal parameter identification. The influence of the bearing coefficients, material damping factor and bearing span on the dynamic characteristics of the system is parametrically examined.

  • PDF

전달행렬법을 이용한 베벨기어 시스템의 진동특성연구 (Vibration Characteristic Study of Bevel Geared System Using Transfer Matrix Method)

  • 이형우;배명호
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제25권4호
    • /
    • pp.118-126
    • /
    • 2008
  • A new approach to the critical speed calculation of general multi-mesh gear chain system included bevel gear is presented. A transfer matrix mode! based on Hibner's branch method is developed and the natural properties of the branched rotor system are calculated with using the ${\lambda}$-matrix formulation. A Campbell diagram, in which the excitation sources caused by the mass unbalance of the rotors, misalignment and the transmitted errors of the gearing are considered, shows that, at the neighborhood of the operating speed, there are the two critical speeds amplifying the first mode and the eighth mode.

집중 질량을 갖는 폭 변단면 외팔보의 굽힘 진동 해석 (Bending Vibration Analysis of Width Tapered Beams with Concentrated Tip Mass)

  • 이정우;곽종훈;이정윤
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제25권12호
    • /
    • pp.822-829
    • /
    • 2015
  • A transfer matrix method has been developed to determine the more accurate natural frequencies for the bending vibration of Bernoulli-Euler beam with linearly reduced width and a concentrated tip mass. The proposed method can be computed an infinite number of the natural frequencies using a single element. Using the differential equation, shear force, and bending moment in which can be deduced by the diverse variational principles, a transfer matrix is formulated. The roots of the differential equation are computed by the Frobenius method. The effect of the concentrated mass for the natural frequencies of width-tapered beams is examined through a parametric study, and to show the accuracy of the proposed method, the computed results compared with those obtained from commercial finite element analysis program(ANSYS).

주파수 응답 데이터를 이용한 비비례 점성감쇠행렬 추정 (Nonproportional viscous damping matrix identification using frequency response functions)

  • 민천홍;김형우
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.369-373
    • /
    • 2016
  • 감쇠구조물의 해석을 위해서는 정확한 감쇠모델을 구성하는 것이 중요하지만, 감쇠특성을 모델링 하는 것은 매우 어려운 일이다. 부정확한 감쇠 모델링에서 기인하는 오차는 진동 소음 문제 및 구조물 안전 평가 등에 많은 어려움을 주고 있다. 본 연구에서는 주파수 응답함수를 이용한 비비례 점성감쇠행렬 추정기법을 제시하였다. 복소 주파수 응답함수는 구조물의 실험데이터로부터 계측되며, 정상상태 주파수 응답함수는 계측된 복소 주파수 응답함수로부터 추정된다. 제안된 기법을 통해 비비례 점성감쇠 행렬을 추정하였으며, 두 가지 수치 예제(집중질량 모델과 외팔보)를 통해 제시된 기법을 검토하였다. 결과적으로 두 가지 예제 모두에서 비비례 점성감쇠 행렬을 정확히 추정할 수 있었다.

감도해석법을 이용한 엔진 마운트계의 동특성 규명 및 개선 (Identification and Modification of Dynamic Characteristics of Engine Mount System using Sensitivity Analysis)

  • 오재응;최상렬;조준호;이정환;박호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
    • /
    • pp.25-30
    • /
    • 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.

  • PDF