• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.387-392
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• 2004

The control objectives in this paper are to move the gantry of a container crane to its target position and to suppress the transverse vibration of the payload. The crane system is modeled as an axially moving string equation, in which control inputs are applied at both ends, through the gantry and the payload. The dynamics of the moving string are derived using Hamilton's principle for systems with changing mass. The Lyapunov function method is used in deriving a boundary control law, in which the Lyapunov function candidate is introduced from the total mechanical energy of the system. The performance of the proposed control law is compared with other two control algorithms available in the literature. Experimental results are given.

• 한국해양공학회지
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• 제8권2호
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• pp.151-156
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• 1994

The equations of motion of a submarine pipeline with the internal flowing fluid and subject to hydrodynamic loadings are derived by using Hamilton's principle. Coupling between the bending and the longitudinal extension due to axial load and thermal expansion are considered. Coupling between the twisting and extension are not considered. The equations of motion are well agreed with the results which are derived by the vector method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2201-2210
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• 2000

Vibration of a rotating disk-spindle system is analyzed by using Hamilton's principle, FEM and substructure synthesis. A rotating disk undergoes the rigid body motion and the elastic deformation. It s equation of motion is derived by Kirchhoff plate theory and von Karman nonlinear strain. A rotating shaft is described by Rayleigh beam theory considering the axial rigid body motion. The stationay shaft supporting the rotating disk-spindle-bearing system is modeled by Euler beam theory, and the stiffness of ball bearing is determined by A.B.Jones' theory. FEM is used to solve the derived governing equations, and substructure synthesis is introduced to assemble each structure of the rotating disk-spindle system. The developed theory is applied to the spindle system of a 35' computer hard disk drive with 3 disks to verify the simulation results. The simulation results agree very well with the experimental ones. The proposed theory may be effectively expanded to the complex structure of a disk-spindle system.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.27-34
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• 2005

본 연구에서는 분포 종동력을 받는 외팔 송수관의 안정성에 대하여 연구하였다. 지배 운동 방정식은 확장 해밀턴의 원리에 의해 유도 되었으며, 유한 요소법에 의해 수치해석이 이루어 졌다. 다양한 질량비에 대하여 분포 종동력 값에 따른 임계 유속 값을 결정하였다. 임계 유속에서의 플러터 모드 형상의 차수를 결정하기 위하여 1/12의 주기로 그려, 질량비에 따른 임계 유속의 그래프에 있어서 플러터가 발생하는 고유치 분기의 차수와 함께 명기하였다. 또한 내부감쇠가 시스템의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.29-36
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• 2004

본 연구에서는 전진비행시 무힌지 로터 블레이드의 허브하중에 대한 복합재료 연성의 영향을 고찰하였다. 무힌지 복합재료 로터 블레이드를 단일 상자형 보로 모델링 하였으며, 전단 변형 및 비틀림 워핑과 같은 비고전적 효과를 고려하였다. 운동방정식은 해밀턴의 원리를 이용하여 구성하였으며, 로터 블레이드의 공간 및 시간차원에서의 유한요소법을 적용하여 완전평형해석을 수행하였다. 블레이드에 작용하는 공기력은 2 차원 준정상 공기력 이론을 바탕으로 하여 역류 및 압축성 효과를 고려하였다. MSC/NASTRAN을 이용하여 피치 -플랩 및 피치-래그와 같은 탄성 연성의 크기를 구하고, 고전적인 기하학적 연계와 비교하였다. 탄생 연성은 $N_b/rev$ 허브하중의 특성에 적지 않은 영향을 미침을 확인하였다 블레이드 복합재료의 적층각을 적절히 변화시킬 경우 약 10-40%의 허브하중을 감소시킬 수 있음을 보였다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-74
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• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.730-735
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• 2013

This paper contains various vibration analysis of multi-stage shaft shape such as the bending, torsional and axial vibration. The shaft system is modeled as Timoshenko beam with the transverse shear and rotary inertia effect and the equation of motion is derived by Hamilton's principle with considering clamped-free boundary condition. Then, eigenvalue problem of discrete equation of motion for multi-stage shaft model is solved and got results of the natural frequency through the numerical analysis. Obtained numerical analysis results through Matlab program were compared with those of FEM analysis to verify the results. This study suggests that design of shaft system be consider torsional and axial vibration as well as bending vibration.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권2호
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• pp.14-22
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• 1995

We treat the vibrations of circular beam and make use of the method employed by J.T.Tielking, which is based on the principle of Hamilton. The Hamilton's principle requires the determinations of the potential and the kinetic energy of the model as well as done by internal pressure forces. Thje potential energy is composed of a part due to elastic deformations of the beam and a part due to radial and tangential displacements of the tread band with respect to the wheel rim. The equations of motion for such a model are derived by reference to conventional energy method. The accuracy of the expressions is demonstrated by comparison of calculated and experimental natural frequencies for circular beam. The circular beam experiences a harmonic, radial excitat- ion acting at a fixed point on the beam. Modal parameters varying the inflation pressure and load are determined experimentally by using the transfer function method.

• Composites Research
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• 제17권5호
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• pp.78-84
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• 2004

본 연구에서는 $\textrm{Al}_2\textrm{O}_3$와 Ti-6Al-4V로 이루어진 두 가지 유형의 경사기능재료 평판에 대한 열적 거동을 조사하였다. 경사기능 평판의 재료 물성치는 체적비의 멱지수 값에 따라 두께방향으로 연속적으로 변화하고, 평판의 윗면과 아랫면에 열하중이 가해지며 일정한 온도 조건을 유지한다고 가정하였다. FCM 사각 평판의 운동방정식은 해밀턴 변분 원리로 구하였으며, 나비에 기법으로 수치해를 얻었다. 체적비와 온도 변화에 대한 FCM 평판의 정적처짐과 고유진동수의 영향에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권4호
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• pp.1251-1262
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• 1996

In this paper, a mathematical model for a belt driven system is proposed to analyse the vibration characteristics of the driving units with belts and the free and forced vibraiton anlyses are carried out. The mathematical model for a belt-driven system includes belts, pulleys, spindle and bearings. By using Hamilton's principle, four nonlinear governing equations and twelve nonlinear boundary conditions are derived. To linearize and discretize the nonlinear governing equations and boundary conditions, the perturbation method and Galerkin method are used. Also, the free vibration analyses for various parameters of a belt driven system, which are the tension of a belt, the length of a belt, the material properties of belts, the velocity of a velt and the mass of pulley are made. The forced vibration analyses of the system are performed and the dynamic responses for main parameters are anlysed with a belt driven system.