• 제목/요약/키워드: 집중 질량

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SSI를 고려한 현수교의 지진응답해석 (Earthquake Response Analyses of Cable-Supported Bridges with Soil-Structure Interaction)

  • 신영석;박장호;안성찬
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.429-432
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    • 2009
  • 본 논문에서는 현수교에 대하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 해석을 수행하였다. 교량의 앵커리지와 기초를 부분구조법(Structure method)을 이용한 지반-구조물 상호작용(Soil-Structure Interaction) 해석프로그램 SASSI를 이용하여 구조물 저면에서의 지반 임피던스(Impedance)를 계산하고 이로부터 앵커리지 및 기초와 지반에 대응하는 강성, 질량, 그리고 감쇠를 가지는 집중 파라메터 모델을 구하였다. 그리고 현수교 유한요소 모델에 앵커리지 및 기초와 지반에 대한 집중 파라메터 모델을 연계하여 전체 교량에 대한 지반-구조물 시스템을 구성하고 시간영역에서의 지반 운동에 대한 동적해석을 수행하였다. 해석결과를 지반-구조물 상호작용을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우를 비교하였고 파동전달효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우를 비교함으로써 지반-구조물 상호작용의 영향을 살펴보았다.

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멀티스팬 빔의 진동특성에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of Multi-span Beams)

  • 홍진선
    • 소음진동
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    • 제8권5호
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    • pp.856-861
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    • 1998
  • Several reactor system components, such as heat exchange tubes, fuel fins, controlrods, and various instruments are beam-like components. This study presents a simple solution method for calculating the natural frequencies and modes of beams supported by linear and torsional springs and attached concentrated mass and rotational inertia at some intermediate points. For a general multi-span beam, theoretical method is proposed to analyze the exact solution about vibrational characteristics with respect to the nondimensional parameters. And the results obtained using the numerical models are presented and discussed.

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집중방향의 영향을 고려한 회전 외팔보의 진동해석 (Vibration Analysis of Rotating Cantilever Beams Considering Concentrated Mass Effect)

  • 유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권8호
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    • pp.2516-2523
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    • 1996
  • The equations of motion for rotating contilever beams with a concentrated mass loated in an arbitrary position are derived. For the modeling of the concentrated mass the Dirac delta function is used for the mass density function. Parametric studies are performed with five dimensionless variables ; natural frequencies, angular velocity, hub radius, concentrated mass, and the mass location. The concentrated mass, whereverit may locate, lowers the natural frequencies of a stationaly beam. However, when the beam rotates, the natural frequencies(if they increase or decrease) are dictated by the location of the concentrated mass.

보-전단벽식 구조 시스템의 탄소성 지진응답 해석 (Elasto-plastic Earthquake Response Analysis of Beam-Shear Wall Structural System)

  • 정명채;이정원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.57-67
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    • 1997
  • 본 논문의 목적은 보-전단벽식 고층아파트의 단소성 지진응답해석을 수행하여 내진성능을 검토하는 것이다. 이를 위해 우선 구조물을 3차원 입체모델화하여 정적 탄소성해석을 수행하고 층 강성을 평가한 후, 그 결과를 이용하여 집중질량계모델을 사용한 시간이력 응답해석을 수행한다. 이때 탄소성 이력모델로는 modified Clough 모델을, 입력하중으로는 3종류의 기록 지진동 El-Centro 1940 NS, Taft 1952 EW, Hachinohe 1968 NS를 사용하되, 최대 지반가속도를 0.12g, 0.24g로 조절하여 사용한다. 해석모델로 장변 방향을 배치된 전단벽의 단면적이 단변의 0.5배이고, 동일한 평면을 가진 2세대가 일자형으로 배치된 25층의 아파트를 선정한다. 층간 변형각, 소성율등을 구하고 우리나라 및 미국, 일본의 내진규준에서 정하고 있는 제한사항과 비교검토한다.

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유체력을 고려한 보-유추 선체진동 해석 (Beam-Like Ship Vibration Analysis in Consideration of Fluid)

  • Son, Choong-Yul
    • 소음진동
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    • 제9권1호
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    • pp.206-213
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    • 1999
  • 선박의 보-유추 진동해석에 있어 2차원 부가수질량의 3차원 효과를 고려하기 위해서 3차원 수정계수(J-factor)를 계산해야 하는데 광폭선의 경우에는 J-factor의 계산이 부정확하고 번거롭다. 이 논문에서는 이를 개선하기 위해 새로운 선박의 보-유추 접수진동해석 방법을 소개하였다. 이 방법은 선박에 접수된 유체에 대해 BEM 기법을 이용하여 3차원 유체력을 직접 계산하고 이를 일정 간격으로 나눈 각 스트립에 집중질량으로 평가한 후에 선체의 보모델과 결합하여 보-유추 진동해석을 수행하는 방법이다. 오픈탑 컨테이너선의 모델에 대해 기존의 보-유추 진동해석방법과 이 논문에서 제시한 새로운 진동해석방법을 이용하여 진동해석을 수행하고 가진 실험에 의한 진동계측결과와 상호 비교함으로써 새로운 방법의 유용성을 검증하였다.

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집중질량 라인모델을 이용한 Steel Lazy Wave Riser의 비선형 동적 해석 (Nonlinear Dynamic Analysis of Steel Lazy Wave Riser using Lumped Mass Line Model)

  • 오승훈;정재환;박병원;권용주;정동호
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.400-410
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    • 2019
  • In this study, the numerical code for the 3D nonlinear dynamic analysis of an SLWR (Steel Lazy Wave Riser) was developed using the lumped mass line model in a FORTRAN environment. Because the lumped mass line model is an explicit method, there is no matrix operation. Thus, the numerical algorithm is simple and fast. In the lumped mass line model, the equations of motion for the riser were derived by applying the various forces acting on each node of the line. The applied forces at the node of the riser consisted of the tension, shear force due to the bending moment, gravitational force, buoyancy force, riser/ground contact force, and hydrodynamic force based on the Morison equation. Time integration was carried out using a Runge-Kutta fourth-order method, which is known to be stable and accurate. To validate the accuracy of the developed numerical code, simulations using the commercial software OrcaFlex were carried out simultaneously and compared with the results of the developed numerical code. To understand the nonlinear dynamic characteristics of an SLWR, dynamic simulations of SLWRs excited at the hang-off point and of SLWRs in regular waves were carried out. From the results of these dynamic simulations, the displacements at the maximum bending moments at important points of the design, like the hang-off point, sagging point, hogging points, and touch-down point, were observed and analyzed.

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

  • 이정우;곽종훈;이정윤
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제25권12호
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    • pp.822-829
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    • 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).

유체운동에 의한 불규칙 가진을 받는 비선형계의 확률제어 (A Stochastic Control for Nonlinear Systems under Random Disturbance Based on a Fluid Motion)

  • 오수영;김용관;조경래;최영섭;허훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.892-896
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    • 2001
  • 백색잡음 불규칙 과정으로 모델링된 난류형태의 유체운동에 의하여 가진되는 비선형 시스템의 특성과 제어기법에 대해 연구하였다. 고려된 물리적인 모델은 주질량과 끝단 집중질량을 갖는 보형태의 구조물이다. 그 지배방정식은 확률론적 관점에서 F-P-K 접근법으로 유도되었고, 비선형 해석법으로 Gaussian Closure방법을 이용하였다. 비선형 시스템의 제어기법으로는 슬라이딩 모드 제어기를 최초로 확률영역에서 설계하고 그 효과를 확률영역 및 시간영역에서 고찰하였다.

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마찰감쇠기가 있는 블레이드디스크의 강제진동해석 (Forced Response Analyses of a Bladed Disk with Friction Dampers)

  • 유재한;이인
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • 블레이드 디스크에는 진동 저감을 위해 종종 마찰 감쇠기가 같은 부가적인 감쇠 요소가 부착된다. 마찰 감쇠기가 있는 블레이드 디스크의 강제 진동 해석 시스템이 개발 및 검증되었다. 비선형 진동 해석 방법인 다중 조화 방법과 주기 구조물의 효율적인 해석을 위한 주기 경계 조건이 사용되었으며 집중된 구조 비선형성인 마찰 감쇠기가 있는 구조물의 거동을 모사하기 위하여 가상 질량법으로 얻어진 모드 형상이 사용되었다. 이러한 모드와 일반적인 고유 모드의 상대적인 수렴성이 비교되었다.

Oscillation of Microbeam Structure with Irregular Mass Distribution

  • Kang, Seok-Joo;Kim, Jung-Hwan;Kim, Ji-Hwan
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.528-532
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    • 2013
  • 본 연구에서는, 해석적 모델로 불규칙하게 분포된 질량을 가진 열탄성 댐핑을 포함하는 마이크로빔 구조물을 연구하였다. 마이크로 스케일의 기계적 공명체(mechanical resonator)에 대한 열탄성 댐핑의 중요성은 높은 Q-factor를 설계하는데 고려된다. 본 연구에서의 빔 모델은 Euler-Bernoulli 빔 이론을 기조로 한다. 빔의 고유 진동수를 결정하기 위하여, 에너지 기법이 적용되었다. 또한, 열탄성 댐핑 효과는 열전도 방정식을 사용할으로써 고려되었고, Q-factor가 결정될 수 있었다. 운동방정식의 유도에는 체계적인 무차원화를 수행하였다. 임의의 집중된 질량을 포함하는 열탄성 댐핑을 가진 마이크로빔에 대해 모델의 결과값을 입증하였고 mode shape과 Q-factor를 제시하였다.

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