반무한 호소의 동적 모델링을 위한 역학적 집중변수모델을 제안하였다. 깊이가 일정한 2차원 반무한 호소의 전달경계의 정해를 구하였다. 정해의 거동특성을 주파수 영역과 시간 영역에서 조사하였다. 고유진동수와 합성곱 적분의 핵함수인 베셀 함수의 모양 등과 같은 해의 주요 특성이 변하지 않도록 질량, 감쇠기, 스프링 계수를 구한다. 최종 집중 변수 모델은 각각의 고유값에 대해 2개의 질량, 1개의 스프링, 2개의 감쇠기로 구성된다. 적용 예제를 통하여 새로운 집중변수모델이 댐-호소계의 시간 영역 해석에 효율적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.
선체(船體) 해양구조물(海洋構造物)과 같은 대형(大型) 구조물(構造物)은 대부분 판(板) 구조물(構造物)로 이루어져 있으며, 이에 각종(各種) 기기류(機器類), cable류(類). Pillar, 탄성지지(彈性支待)된 장비(裝備) 등과 같이 집중질량(集中質量), 분포질량(分布質量), 지지(支持)스프링 , 질량(質量)-스프링 계(系) 등이 부가(附加)되는 경우가 많다. 이러한 판(板) 구조물(構造物)의 진동해석(振動解析) 방법(方法)으로 매우 단순(單純)한 경우를 제외하고는 엄밀해(嚴密解)를 얻기 어렵기 때문에 Rayleigh-Ritz방법(方法), assumed mode method와 같은 해석적(解析的) 방법(方法)이 주로 적용(適用)되고 있다. 국부(局部) 팬널의 형상(形狀)은 직사각형(直四角形) 뿐만 아니라 사다리꼴, 삼각형(三角形) 등 매우 다양(多樣)한데 상기(上記) 해석적(解析的) 방법(方法)을 적용한 연구(硏究)는 대부분 직사각형(直四角形)인 경우에 대하여 이루어졌다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 임의(任意) 사각형(四角形) 형상(形狀) 평판(平板)에 집중질량(集中質量), Pillar와 같은 지지(支持)스프링, 질량(質量)-스프링 계(系) 등이 부가(附加)된 전체계(全體系)의 진동해석(振動解析)을 효율적(效率的)으로 수행(遂行)하는 방법으로서 임의(任意) 사각형(四角形) 형상(形狀)을 효과적(效果的)으로 취급하기 위해 특성좌표계(特性座標系)를 활용하고 assumed mode method을 적용하는 정식화(定式化)를 제시하였다. 질량(質量)-스프링 계(系)가 부가(附加)된 사다리꼴 평판(平板)을 대상(對象)으로 일련의 수치(數値) 계산(計算)을 수행(遂行)하고 유한요소법(有限要素法)에 의한 결과(結果)와 비교(比較) 검토(檢討)하므로써 본(本) 연구(硏究)에서 제시한 방법(方法)의 타당성(妥當性)을 입증하였다.
본 연구에서는 연속계의 진동모드를 구하여 일반질량(generalize mass)을 유 동하였으며 집중, 분포질량 변경에 따른 일반질량 변화량을 산출하여 감도계수를 구하 는 새로운 연속계 감도해석 방법을 제안하였고, 타당성을 검증하기 위해 외팔보, 계단 보에 적용하여 감도계수, 고유진동수, 진동모드, 전달함수의 변화량을 예측하고 이론 치와 비교하였다. Fig.1은 본 연구의 흐름도를 나타낸다.
Recently, as high-rise buildings increase steeply, sub-structures of them are often supported on elastic foundation(in a case of pasternak foundation or winkler foundation). And there are many machines in sub-structures of buildings and slabs of sub-structures are affected by vibration which they make. This paper deals with vibration of plates on elastic foundation. Machines on plates are considered as concentrated mass. This paper has the object of investigating natural frequencies of tapered thick plate on pasternak foundation by means of finite element method and providing kinetic design data for mat of building structures. Free vibration analysis that tapered thick plate with Concentrated Masses in this paper. Finite element analysis of rectangular plate is done by use of rectangular finite element with 8-nodes. In order to analysis plate which is supported on pasternak foundation. The Winkler parameter is varied with 10, $10^2$, $10^3$ and the shear foundation parameter is 5, 10. This paper is analyzed varying thickness by taper ratio. The taper ratio is applied as 0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0. And the Concentrated Mass is applied as P1, Pc, P2 respectively.
Recently, as high-rise buildings increase steeply, sub-structures of them are often supported on in-homogeneous foundation. And there are many machines in sub-structures of buildings, and slabs of sub-structures are affected by vibration which they make. This paper deals with vibration of plates with concentrated masses on in-homogeneous foundation. Machines on plates are considered as concentrated masses. In-homogeneous foundation is considered as assigning $k_{w1}$ and $k_{w2}$ to Winkler foundation parameters of central region and side region of plate respectively, and foundation is idealized to use Pasternak foundation model which considered both of Winkler foundation parameter and shear foundation parameter. In this paper, applying Winkler foundation parameters which $k_{w1}$and $k_{w2}$ are 10, $10^2$, $10^3$ and shear foundation parameter which are 10, 20 respectively, first natural frequencies of thick plates with concentrated masses on in-homogeneous foundations are calculated.
In this paper, the vibration characteristics of the trapezoidal corrugated plate with axial stiffeners and lumped masses are investigated by the analytical method. The corrugated plate can be treated as an equivalent orthotropic plate as this plate has different flexure properties in two perpendicular directions; flexible in the corrugation direction and stiff in the transverse direction. The effective extensional and flexural stiffness of the equivalent plate are considered to obtain the precise solution in the analysis. The plate is stiffened by concentric stiffeners horizontally to the corrugation direction. The discrete stiffener theory is adopted to consider the position of stiffener. To demonstrate the validity of the proposed approach, the comparison is made with the results of 3D ANSYS finite element solutions. Some numerical results are presented to check the effect of the geometric properties.
In this paper the vibration analysis of cantilever beams having a concentrated tip mass and an open crack are performed. The influences of a concentrated tip mass, the crack depth, and the crack position on the natural frequencies of the cracked cantilever beam are investigated by a numerical method. The cracked cantilever beam is modeled based on the Euler-Bernoulli beam theory. The flexibility due to crack is calculated using a fracture mechanics theory. The crack is assumed to be opened during the vibrations. The results obtained by the present method were compared with experimental results to verify the theory. As inspected, as the crack depth and the concentrated tip mass increase, the natural frequencies of the beam decrease. In general, the natural frequencies of the cantilever beam are more sensitive to the depth of the crack than the position of the crack.
This study is undertaken for the vibration analysis of tapered thick plate with concentrated mass on elastic foundation. The boundary condition of the plate is analyzed with the 4-sides simply supported and 4-fixed basis. This study find out the frequency following the change in size for each foundational variable on Pasternak foundation, one of the two-parameter elastic foundation parameter that considered the shear layer to the Winkler foundation parameter. The concentrated mass is applied with the consideration of mass of the entire plate, and the change of frequency is studies on each location with the consideration of reacting for the three locations for concentrated mass. And, in order to find out the change of frequency on the thickness of the plate, it considered tapered ratio that linearly changes depending on the length of the plate with the thickness of the plate in x-direction, and the tapered ratio has changes with 4 types ($\alpha$=0.25, 0, 5, 0.75, and 1.0). For the interpretation, the program using finite element method (F.E.M.) is used and the element coordination is used the 8-node serendipity element. Therefore, the purpose of this study is to find out the characteristics of plate vibration under the mechanica vibration or external vibration factor to facilitate as the basic data of the design to secure the stability.
본 연구에서는 한국과 같은 저풍속 지역을 위해 개발된 1kW급 풍력발전 시스템의 시동특성 개선과 출력제어를 위해 용수철과 집중질량을 이용하는 블레이드 피치제어장치의 설계방법을 제안하였다. 이를 위해 먼저 적절한 허브형상을 설계하였으며 출력제어장치의 용수철 강성 및 집중질량 등에 대한 역학적 계산을 수행하였다. 특히 2단 용수철 구조를 적용하여 고피치 시동기능을 추가하였으므로 기존 시스템 보다 운용효율이 개선될 것으로 기대된다.
본 연구는 기체/액체를 사용하는 Swirl injector에 의해서 형성된 Spray fan 사이의 간섭효과를 평가하기 위한 실험연구로서, 공급압력과 인젝터 사이의 거리를 변수로 하여 실험을 수행하였다. 사용되는 기체는 공기, 액체는 물을 사용하였으며, 분사된 물의 질량분포를 채집하여 Spray fan의 간섭효과를 평가하였다. 본 연구 범위에서 실험결과는 다음과 같다. 액체만 공급하여 형성된 두 개의 Spray fan이 충돌할 경우, 충돌점 하부에 질량이 집중적으로 포집되었고, 공급압력이 증가함에 따라 이러한 간섭현상은 감소하였다. 공기와 물이 동시에 공급될 경우에도 충돌점 하부에 질량이 집중되는 현상을 나타냈으나, 공기압력대 물 압력비가 증가함에 따라 이러한 간섭현상은 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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