• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.63-69
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• 1998

A rotating shaft system subjected to seismic motions has been investigated for the various operating modes at start-up. During an earthquake excitation, the rotor may hit the stator of machines due to the excessive deformation of shaft, and thus the response of rotating shaft system of which foundation is supported by the vibration isolation devices has been simulated. In order to examine the transient response of the rotating shaft system at the start-up to both the various operating conditions and the seismic excitation simultaneously, nonlinear equations of motion are derived and solved numerically using Runge-Kutta method. The response of the rotating shaft system is calculated according to the operating modes as recommended by the machine and the system parameters such as the spring stiffness of isolation devices.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1986.11a
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• pp.42-46
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• 1986

회전축계가 위험한 공진 또는 불안한 상태를 나타내지 않고 조용하고 안정된 운전상태를 유지하려는 목적은 축의 휨강성, 몸체형상, 베어링의 크기 및 형상과 같은 설계변수를 최적화하는 것으로 이루어질 수 없는 경우가 빈번하다. 이런 경우에는 베어링 외부에 작용하는 "외부댐핑"을 이용하여 진동문제를 근본적으로 개선할 수 있다. 이를 위하여 베어링 외부에 별도로 설계한 스프링과 댐퍼를 설치한다. 본 연구에서는 윤활이론에 따라 명확히 계산되고 그 신빙성이 실험적으로 검증된 "동압유막 댐퍼"의 감쇄계수를 이용하여 외부댐핑을 갖는 회전축-구름베어링\ulcorner와 회전축-저어널 베어링계의 진동특성을 해석하고 회전축-구름베어링계의 실험적 모델을 제시하고자한다. 또한 해석결과와 실험을 토대로 회전축계의 진동특성에 미치는 특성수 및 설계변수를 명확히 도출하여 동특성을 고려한 회전축계의 최적 설계에 기여하고자 한다.축계의 최적 설계에 기여하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.111-111
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• 2004

회전축계는 발전기의 터빈이나 가스터빈 그리고 항공기의 회전익, 선박, 자동차등 산업전반에 널리 사용되어지고 있다. 이러한 회전축계의 안정성 확보와 성능향상을 위해서는 정확한 동적 모델링이 필요하며 지금까지 많은 연구가 되어 왔다. 일반적으로 회전축계의 동특성 이론 모델은 회전관성, 자이로모멘트, 전단변형을 포함하는 티모센코 축 요소를 널리 사용하고 있으며, 많은 연구를 통해 그 유용성이 입증되어 왔다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1986.06a
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• pp.26-29
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• 1986

회전축계의 강제진동으로 가장 전형적이고 공업상 중요한 것은 넓은 의미로서 불평형 진동이다. 불평형은 회전체의 제작상 피할 수 없으며 진동이 전혀 문제가 되지 않는 정도로 제작하는 것은 경제적인 면에서도 불가능하다. 지금까지 미끄럼 베어링으로 지지된 회전축계의 불평형 응답 특성에 대하여는 여러 연구자에 의해 연구가 진행되고 있다. 수중에서 운전되는 펌프는 물의 감쇠작용 때문에 축진동 문제는 적다고 생각되어 펌프의 축진동에 관한 보고는 별로 없다. Black은 펌프의 축진동을 연구하여, 시일부분이 축진동 응답에 큰 영향을 미치는 것을 보였다. 그러나 시일형상에 따른 유체력 평가가 충분히 구명되지 않았기 때문에 환상 시일부분의 틈새,폭경비 및 압력차 등이 펌프진동에 어느 정도 영향을 미치는가가 충분히 검토 되어 있지않다. 이에 저자는 펌프용 시일의 유체력에 의한 진동 특성에 관한 일련의 연구를 진행하여 각종 시일의 유체력을 해석하였고, 이 유체력이 회전축계의 안정성에 미치는 영향을 검토하였으며 범용 안정성해석 프로그램을 개발하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.4 no.3
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• pp.264-272
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• 1994

동력을 발생하거나 이를 이용하는 대부분의 기계장치는 회전하는 축계 장치 를 갖고 있는데 이들은 중량을 갖는 회전체와 이것을 지지하거나 연결하는 강성축과 베어링으로 구성되므로 진동형태에 따른 고유진동수를 나타낸다. 그 결과 축계 장치 가 운전되는 동안 발생하는 기진력이 축계 강도를 초과하거나 진동수가 시스템의 공진점에 일치하던지 가까우면 이들 진동에 의해 축계 장치에 부착되어 있는 카프링, 감속기어, 지지베어링, 밀봉씰, 공정볼트 등이 이상마모 또는 피로파괴의 원인이 되므로 설계시나 운전중에 이에 대한 진동원인들을 PC를 이용하여 현장운전자들이 쉽게 규명할 수 있도록 개발하고 발생되는 진동문제를 효과적으로 해결할 수 있는 진동 저감장치를 몇 가지 소걔하였다. 국내에서 제작되는 선박, 자동차, 발전프랜트 또는 여기에 설치되는 엔진의 진동저감울 위해 이들 소프트웨어와 하드웨어들은 국내 관련기업의 현장기술 지도를 위해 여러차례 활용된 바 있으며 이를 이용하므로 써 축계진동 저감기술 자립은 물론 국산화 제품의 성능향상에도 크게 기여할 수 있다고 본다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.48-59
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• 1989

최근 터어보 샤프트, 터어보 팬, 터어보 쳇트 엔진, 가스 터어빈, 공작기계의 주축, 그리고 섬유기계 섬유봉등의 회전기계류 설계에서 단위 무게당 출력의 비율을 높이기 위해서 회전속도의 고속화가 요구되고 있다. 이러한 경우 회전축계의 진동특성에 크게 영향을 미치는 감쇠특성을 부각시키기 위하여 베어링의 외부에 스퀴즈-필름 댐퍼 (Squeeze-film Damper)를 부가하고 회전축계를 유연하게 지지하여 줌으로써 진동문제를 간단히 해결하며 회전속도의 고속화를 가능하게 할 수 있다. 적합하게 설계된 스퀴즈-필름 댐퍼의 잇점은 다음과 같다. (a) 회전축의 위험속도를 작은 공진쪽으로서 통과하는 것이 가능. (b) 베어링과 지지구조물에 전달되는 하중이 감소 (c) 장기간 사용중, 마모 및 브레이드 파손에 의해 진폭이 증가된 불평형 강제진동에서도 안정된 운전이 가능 (d) 미끄럼 저어널 베어링에 지지된 회전축계의 고속회전에서 불안정한 자려진동이 나타나는 안정 한계속도를 높히는 것이 가능

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.250-251
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• 2014

This paper investigates the stick-slip phenomena on spinning shaft. The modeling of the shaft is considered only torsional direction with nonlinear friction. The friction is adopted a negative friction-velocity slope. Based on the model, a nonlinear equation of motion is derived and analyze the stick-slip phenomena. In order to analyze the time dependent response, the nonlinear formulations are numerically solved by nonlinear Newmark method. The numerical results reveal the stick-slip phenomena on the spinning shaft system.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• s.27
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• pp.37-52
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• 2009

본 연구에서는 소형 선박을 대상으로 축계에서의 정확한 출력을 측정하기 위한 시스템을 제안하고, 그에 대한 개발방법에 대하여 논의하고자 한다. 일반적으로 선박에 탑재되는 엔진은 선박의 사용 목적, 선박 크기 및 선속 등의 설계 사항에 맞추어 결정된다. 따라서 엔진으로부터 프로펠러에 전달되는 동력 즉, 엔진의 출력을 정확하게 검출하는 것은 설계된 선박이 본래의 설계 목적을 만족시킬 수 있는 지에 대한 판단근거로 활용되는 중요한 작업이라 할 수 있다. 실제로 엔진 출력산정에 관한 자료는 정확하게 제시되어야하며 본 연구에서는 실제 엔진을 회전기기로 가정하고, 전동기로 대체한 회전기기의 출력측정시스템을 개발하고자 한다. 선박용 엔진, 압축기, 전동기 등은 구동 동력원에 약간의 차이가 있지만 회전에 의한 동력전달방식은 큰 차이가 없다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안한 동력측정 방법은 다양한 종류의 회전기기에 폭넓게 적용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.173-178
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• 1990

로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.10
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• pp.270-276
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• 2019

According to the International Maritime Organization (IMO) 2020 Regulation, ships operating outside designated emission control areas (ECA) have to use low-sulfur oil with a sulfur content of 0.5% or less by January 2020. To minimize the consumption of high-priced low-sulfur oil, it is urgent to introduce efficient energy-saving devices (ESD), and contra-rotating propeller (CRP) systems are well known to be the most effective one. The shafting system that drives a CRP is composed of an inner shaft and an outer one and has a mutually influential system that is much more complex and heavier than a general shafting system. An initial design was carried out to install a CRP system for the first time in Korea. The purpose of this study is to verify whether the journal bearing meets the classification's design criteria through a bearing reaction force analysis for the classification's approval of the initial design. It is ideal for the thrust of the propeller to act on the center of the shaft, but thrust eccentricity occurs due to the uneven wake caused by the stern shape. Load conditions were applied while considering thrust eccentricity to perform the shaft analysis, and the results were compared with the classification's criteria.