• Title/Summary/Keyword: 회전 스프링

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Dynamic Analysis of the Multi-Span Beam on Elastic Foundation Part one : Natural Frequencies (탄성지반 위에 놓여있는 다지지 보의 동적해석 제1보 : 고유진동수)

  • Y.C. Kim;K.J. Choi
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.28 no.1
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    • pp.83-91
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    • 1991
  • In this paper the dynamic analysis of the multi-span beam on elastic foundation, which include discrete transnational and rotational springs, was performed. Furthermore, the effects of the intermediate supports were investigated. As a solution method, first the orthogonal polynomial functions which satisfy both the geometric and dynamic boundary conditions are obtained by imposing the orthogonality conditions. Then, the Galerkin's method is used to obtain the natural frequencies of the system. From numerical tests for various constraint and boundary conditions, it was found that the higher order orthogonal polynomial functions obtained by the present method can be used to get the accurate solution.

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The effect of compress residual stresses for fatigue strength of Spring Steel (스프링강의 피로강도에 미치는 압축잔유응력의 영향)

  • 박경동;정찬기
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.338-343
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    • 2001
  • Recently the steel parts used at automobiles are required to be used under high stress more than ever before in need of the weight down. To achieve this requirement of a high strength steel, it must be necessary to decrease inclusion content and surface defect as like decarburization, surface roughness etc., In this study, the surface conditions are measured to know the influence on fatigue properties by two cases of shot peening of two-stage shot peening and single-stage shot peening. And for this study, two kinds of spring steel(SAE 9254, DIN 50CrV4) are made. This study shows the outstanding improvement of fatigue properties at the case of two-stage shot peening in the rotary bending fatigue test and this is assumed to be from (1) on low stress condition, the single stage shot peening is not affected by nonmetallic inclusion under metal. (2) it is possible that the two-stage shot peening increases the fatigue life and the high stress, but, that is affected by nonmetallic inclusion under metal. (3) so far, beeasily 50CrV4 have made high stress. But, results also show fatigue failures originated at inclusion near surface, and this inclusion type is turned out to be a alumina of high hardness.

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The Effect of Compressive Residual Stresses of Two-stage Shot Peening far Fatigue life of Vehicle Spring Steel (차량용 스프링강의 피로수명에 미치는 2단 쇼트 피이닝에 의한 압축잔류응력의 영향)

  • 박경동;정찬기
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.11 no.1
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    • pp.185-192
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    • 2003
  • Recently the steel parts used at automobiles are required to be used under high stress more than ever before in need of the weight down. To achieve this requirement of a high strength steel, it must be necessary to decrease inclusion content and surface defect as like decarburization, surface roughness etc.. In this study, the surface conditions are measured to Dow the influence on fatigue properties by two cases of shot peening of two-stage shot peening and single-stage shot peening. And for this study, three kinds of spring steel (JISG4081-SUP7, SAE 9254, DON 50CrV4) are made. This study shows the outstanding improvement of fatigue properties at the case of two-stage shot peening in the rotary bending fatigue test and this is assumed to be from (1) Decreasing the surface roughness (2) Unchanging the surface hardness (3) Increasing the compressive residual stress. But, results also show fatigue failures originated at inclusion near surface, and this inclusion type is turned out to be a alumina of hish hardness.

A Study on The Effect of Residual Stress on Fatigue Propagation Behavior of Spring Steel (스프링강의 피로진전거동에 미치는 잔류응력의 영향)

  • Park, Keyung-Dong;Jung, Chan-Gi
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.366-372
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    • 2002
  • Recently the steel parts used at automobiles are required to be used under high stress more than ever before in need of the weight down. To achieve this requirement of a high strength steel, it must be necessary to decrease inclusion content and surface deject as like decarburization, surface roughness etc.. In this study, the surface conditions are measured to know tile influence on fatigue properties by two cases of shot peening of two-stage shot peening and single-stage shot peening. And for this study, three kinds of spring steel (JISG4081-SUP7,SAE 9254, DIN 50CrV4, ) are made. This study shows the outstanding improvement of fatigue properties at tire case of two-stage shot peening in the rotary bending fatigue test and this is assumed to be from (1) Decreasing the surface roughness (2) Unchanging the surface hardness (3) Increasing the compressive residual stress But, results also show fatigue failures originated at inclusion near surface, and this inclusion type is turned out to be a alumina of high hardness.

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Relation between Resonance Frequency and Power factor on Linear Actuator with Resonance State (공진구동 선형액추에이터의 공진주파수와 Power factor특성)

  • Woo, B.C.;Hong, D.K.;Kim, J.M.;Chang, J.H.;Jeong, Y.H.;Koo, D.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.987-988
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    • 2007
  • 리니어 모터는 일반적으로 회전하는 모터와 같이 여러 형상의 극간에서 발생되는 힘의 균형에 의해서 구동되는 것이 일반적이다. 특히 하나의 극간에서 미소 구동하는 리니어 모터는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이에서 댐핑이나 무게와 함 사이에서 발생하는 가속력의 차이에 의해서 주어진 힘의 파형과 움직이는 위치의 괴적이 만들어가는 이동자의 위치 사이에는 다소 시간 처짐이 발생하게 된다. 본 논문에서는 구동력과 실제 이동하는 위치 사이의 시간 처짐의 원인으로 알려져 있는 여러 요소중 주파수와 입력전류를 변화시키고 이에 따른 선형전동기의 power factor의 변화와 공진주파수의 관계 등 선형전동기의 구동력 변화를 알아보았다. IT 기기 냉각용으로 제작한 횡자속 선형전동기에서 공진구동용 스프링을 장착하고 공진주파수 부근과 power factor가 가장 큰 값을 가지는 부근의 주파수를 선정하고 입력전류에 따른 전류, 전압, 위치, 역율을 알아보았다.

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Crack Growth Instability for Ductile Material Using the Compact Tension Specimen (컴팩트 인장 시편을 이용한 연성 재료의 불안정 균열 성장에 관한 연구)

  • 이홍서;김희송
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.5
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    • pp.928-937
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    • 1989
  • Applicability of $T_{\delta}$ proposed by Shin et al as an instability parameter for ductile material is investigated, Both general fracture test and instability fracture test are performed using compact tension specimens of structural alloy steel(SCM4), The values of ( $T_{\delta}$)$_{app}$(applied tearing modules) estimated from the real load vs. crack growth curve measured from experiments are compared with those estimated from the limit load vs. crack growth curve. The results are:(1) the $T_{\delta}$ parameter may be used as a crack instability parameter:(2) the use of ( $T_{\delta}$)$_{app}$ estimated from the load-crack growth curve, proposed in this study is reasonably justified.ified.d.

Free Vibration Analysis of Rectangular Plate with Elastic Supports - Formulation by the Transfer Infiuence Coefficient Method - (탄성지대를 갖는 사각형 평판의 자유진동해석)

  • Moon, Deok-Hong;Yeo, Dong-Jun
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.27 no.4
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    • pp.313-320
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    • 1991
  • The paper describes the formulation for the analysis of the flexural free vibration of rectangular plate structure by the transfer influence coefficient method, which was developed on the base of the concept of the successive transmission of dynamic influence coefficients. For the analysis of rectangular plate which two opposite sides are simply-supported edge condition, the results of simple numerical examples demonstrate the validity of the present method, that is, the numerical high accuracy, the high speed and the flexibility for programming, compared with results of the transfer matrix method and exact solution or Leissa's method.

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Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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Development of Nonlinear Spring Modeling Technique of Group Suction Piles in Clay (점성토 지반에 근입된 그룹 석션파일에 대한 비선형 스프링 모델링 기법 개발)

  • Lee, Si-Hoon;Lee, Ju-Hyung;Tran, Xuan Nghiem;Kim, Sung-Ryul
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.14 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • Recently, several researches on the development of new economical anchor systems have been performed to support floating structures. This study focused on the group suction piles, which connect mid-sized suction piles instead of a single suction pile with large-diameter. The group suction pile shows the complex bearing behavior with translation and rotation, so it is difficult to apply conventional design methods. Therefore, the numerical modeling technique was developed to evaluate the horizontal bearing capacity of the group suction piles in clay. The technique models suction piles as beam elements and soil reaction as non-linear springs. To analyze the applicability of the modeling, the horizontal load-movement curves of the proposed modeling were compared with those of three-dimensional finite element analyses. The comparison showed that the modeling underestimates the capacity and overestimate the displacement corresponding to the maximum capacity. Therefore, the correction factors for the horizontal soil resistance was proposed to match the bearing capacity from the three-dimensional finite element analyses.

A Numerical Study to Estimate the Lateral Responses of Steel Moment Frames Using Strain Data (변형률 데이터를 이용한 철골모멘트골조의 횡응답 예측을 위한 해석적 연구)

  • Kim, Si-Jun;Choi, Se-Woon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.6
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    • pp.113-119
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    • 2016
  • In this study, the method to predict the lateral response by using strain data is presented on the steel moment frame. For this, the reliability of the proposed method by applying the example of five-story frame structure were verified. Using the strain value of columns, it predicted the lateral response of structure. It is assumed that all of four strain sensors for one column set up and the strain responses of both end of the column are utilized. The lateral response of member is calculated by using the slope deflection method. Also, using the acceleration response of the one layer, the stiffness of the rotation spring located in the supporting point is predicted. As a result, it was effective to understand the lateral displacement and acceleration responses and to predict local damage and location.