• Title/Summary/Keyword: 2자유도 진동시스템

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Vibration Analysis and Parameter Design of Two Degree of Freedom System Using Modelica (모델리카를 이용한 2자유도 시스템 진동해석 및 파라미터 설계)

  • Yoo, Yeongmin;Lee, Jongsoo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.8
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    • pp.791-797
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    • 2017
  • Today, we are using computer simulations in various engineering disciplines to reduce the time and cost of product development. The scope of simulations is increasingly complex and diverse for different fields such as mechanical, electrical, thermal, and fluid. Thus, it is necessary to use integrated simulations. In order to overcome these problems, a language has been developed to effectively describe and implement simulations is Modelica. To model and simulate a system, physical models can be broadly divided into causal and acausal models. The most important feature of Modelica is acausal programming. In this study, we will introduce simple concepts and explain about the usage of Modelica. Furthermore, we will explain the vibration analysis of a two degree-of-freedom system and the design of appropriate parameters by using Modelica.

A Study on the Cause of Noise and Vibration of an Elevator (엘리베이터 소음 및 진동의 원인에 관한 연구)

  • 이성춘;김준호;김두훈
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.94-99
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    • 1994
  • 최근 인구의 과밀화와 이에 따른 지가의 상승 등으로 대표적인 주거용 빌딩인 아파트의 고층화가 급속하게 진행되고 있고 아파트에 설치되는 엘리베이터도 점차 대형화, 고속화 되고 있다. 실례로 15층 아파트의 경우 11인승, 60m/min의 엘리베이터가 일반적으로 사용되는 반면, 20층 아파트의 경우 17인승, 90m/min이 주로 사용된다. 이와 같이 엘리베이터의 용량과 운행 속도가 증가함에 따라 필연적으로 소음 및 진동 문제가 발생하게 된다. 특히 아파트의 경우 침실, 공부방 등 고도의 정숙을 요하는 생활 공간이 많고, 내부 공간의 활용도를 높이기 위하여 이들 방들이 엘리베이터 기계실 또는 운행 통로와 직접 접하여 있는 경우도 있어 이 경우 소음, 진동 문제는 아주 심각한 문제로 대두된다. 본 연구소가 측정한 방에 의하면 S신도시 L아파트의 경우 아파트 최상층 방에서 실내 소음도가 46dB(A), 벽의 진동가속도가 3.4mm/s$^{2}$(RMS)으로 나타났다. 진동의 경우 생활에 직접적인 악영향을 미칠 수준은 아니지만 소음의 경우 ASHRAE 권장 주택소음 기준치가 35dB(A) 이하임ㅇㄹ 감안하면 주거에 곤란한 수준이다. 수년전, 고층 아파트가 보급될 초기에는 아파트에 엘리베이터가 설치되어있다는 그 자체만으로 충분한 장점이 되어 다소음 소음, 진동문제는 큰 불만거리가 되지 않았지만 엘리베이터가 보편화된 지금에는 엘리베이터의 편리성만으로는 점점더 크게 요구되는 정숙성이 보상되지 않는다. 따라서 전반적인 아파트의 소음, 진동 문제에 큰 비중을 차지하는 엘리베이터에 의한 소음, 진동에 관하여 체계적인 연구가 필요하다. 이에 본고에서는 엘리베이터에 의한 아파트의 소음 및 진동에 관하여 그 현황, 원인 그리고 대책에 관한여 논하고자 한다.감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.be presented.LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.1

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Identification of System Frequency Variations in Vehicle-Bridge Interaction Systems (교량-차량 동적상호작용을 고려한 시간가변적 시스템 특성 분석)

  • Lee, Jaehun;Lee, Young Jae;Kim, Robin Eunju
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.35 no.1
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    • pp.23-28
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    • 2022
  • Natural frequency variations in a vehicle-bridge interaction system is examined. The interaction system is designed for a simple beam subject to a moving vehicle. The equation of motion for the system is derived under the quarter-car condition, and numerical simulation is performed. Frequency amplification ratio (FAR) is defined as a ratio between the initial and the varying natural frequency of the system; a discontinuity in the FAR implies a resonance condition. Analysis is mainly focused on patterns, frequency variation characteristics, and discontinuity points of the FAR under the vehicle mass and tire stiffness variations. The result reveals that the interactions between the system affects the natural frequency of both the vehicle and the bridge in similar frequency regions that can be visually identified at the middle of the span using the FAR.

Whirl Flutter Analysis of a 2-DOF Rotor-Nacelle System Using Quasisteady Aerodynamic Theory (준정상 공력이론을 이용한 2자유도계 로터-낫셀 시스템의 훨플러터 해석)

  • Yang, Yong-Joon;Kim, Dong-Hyun;Jung, Se-Un;Kim, Hyun-Jung;Alexander, Boby
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.301-307
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    • 2005
  • In this study, simplified whirl flutter analyses using quasisteady aerodynamic theory have been performed for a 2-DOF tilt-rotor system with both pitch and yaw motions of a rotor-nacelle. The present dynamic system consists of the rotor (propeller), forming the gyroscopic and aerodynamic element, supported horizontally by a pylon that is pivoted at some wing attachment point. Several design parameters (or rotor-nacelle system are considered and the effect of whirl flutter stability are also investigated for various design parameters.

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Whirl Flutter Analysis of a 2-DOF Rotor-Nacelle System Using Quasisteady Aerodynamic Theory (준정상 공력이론을 이용한 2자유도계 로터-낫셀 시스템의 훨플러터 해석)

  • Kim, Dong-Hyun;Yang, Yong-Joon
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.15 no.7 s.100
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    • pp.843-850
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    • 2005
  • In this study, simplified whirl flutter analyses using quasisteady aerodynamic theory have been Performed for a 2-DOF tiIt-rotor system with both pitch and Yaw motions of a rotor-nacelle. The present dynamic system consists of the rotor (propeller) , forming the gyroscopic and aerodynamic element, supported horizontally by a pylon that is pivoted at some wing attachment point. Several design parameters for rotor-nacelle system are considered to practically investigate the effects of whirl flutter stability.

Study on the Motion Control of Tall Buliding Using Mega-Sub System (주(主)-부(副)구조 시스템을 이용한 초고층 건물의 진동제어에 관한 연구)

  • 김진구;송영훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.3
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    • pp.29-35
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    • 1997
  • The megastructure combined with the modular concept is an effcient structural system adequate for ultra-tail buildings for the future. An ingeneous structural control system can be developed by separating the internal subframe in one or many modules from the external megaframe, thus taking advantage of the effect of tuned mass dampers without adding any aditional mass. This so called mega-subcontrol system is generally modeled by a 20DF system for parametric study and for finding optimal values of the parameters. In this study the equation of motion for the system is obtained frist and the preconditions for the simplified modeling are investigated. Finally the optimal value for the subsreucture strffness is fomputed with given mass and damping ratios and transfer functions for responses are abtained for white noise ground exitation to verify the effectiveness of the mega-subcontrol system.

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Free Vibration Characteristics of Rectangular Plates under Uniform Thermal Loading Part II. Experimental Modal Test (균일 열부가 하중을 받는 사각판의 자유 진동특성 연구 Part II. 고유진동 실험)

  • Jeon, Byoung-Hee;Kang, Hui-Won;Lee, Young-Shin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.2
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    • pp.106-113
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    • 2011
  • This paper was conducted on experimental analysis in the free vibration analysis of rectangular plates under uniform thermal loading. Materials of three rectangular plates were aluminum, steel and stainless-steel respectively. The dimension of rectangular plates was 0.1 $\times$ 0.1 $\times$ 0.002 m. Infrared quartz lamps were used for thermal loading. The PCS(Power Control System) electric control system was applied for control and scanning vibrometer (Poly Tech) was used for acquisition of frequency response function. Applied temperature was increased from room temperature to $300^{\circ}C$ by $50^{\circ}C$. Boundary condition was free-free condition using bungee cord. Front face of rectangular plate was heated uniformly.

H control of 2-mass system using partial state feedback and resonance ratio control (부분적인 상태궤환과 공진비제어를 이용한 2관성계의 H제어)

  • 김진수;유상봉
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.17 no.4
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    • pp.36-44
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    • 2003
  • In the industrial motor drive system which is composed of a motor and load connected with a flexible shaft, a torsional vibration is often generated because of the elastic elements in torque transmission. To solve this problem, the two degrees of freedom H$_{\infty}$ controller was designed. But it is difficult to realize that controller. In this paper, H$_{\infty}$ control of 2-mass system using partial state feedback and resonance ratio control is proposed. Proposed controller has simple structure but satisfies the attenuation of disturbances and vibrations.

A study on the proper orthogonal decomposition of the structural dynamic system (구조진동시스템의 적합직교분해에 관한 연구)

  • Baek, Sung-Min;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.171-174
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    • 2010
  • 적절한 근사화 과정을 통하여 구축된 축소 시스템은 전체 시스템의 거동을 적은 수의 정보를 통하여 효과적으로 표현할 수 있다. 효과적인 시스템 축소를 위하여 본 연구에서는 주파수 영역 Karhunen-Loeve (Frequency-domain Karhunen-Loeve, FDKL) 기법과 시스템 등가 확장 축소 과정(System equivalent expansion reduction process, SEREP)을 연동한 축소 기법을 제안한다. 적합직교분해(Proper orthogonal decomposition)의 한 방법인 FDKL기법을 통하여 최적모드(Optimal mode)를 구하고 이에 SEREP을 적용하여 자유도 변환 행렬을 구한다. 이때 주자유도 선정은 2단계 축소기법을 적용한다. 최종적으로 제안된 기법은 수치예제를 통하여 검증한다.

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