• 제목/요약/키워드: Bending-Shear Coupling

검색결과 44건 처리시간 0.024초

굽힘-전단 연성을 고려한 단면특성값이 복합재료 회전익에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Cross Sectional Properties Considering Bending-Shear Coupling Effect of Composite Rotor Blade)

  • 오택열
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.89-95
    • /
    • 1998
  • This paper focuses on the effect of structural coupling in the behavior of composite rotor blade. We have searched for bending, extension and shear coupling term with the ply angle of rotor blade and the dynamic behavior of rotor blade for each coupling term. It was found that natural frequency increases as the rotating speed of rotor blade increases. In the couplings with feathering, bending coupling is main parameter, because bending coupling term is larger than shear . Also, the couplings with feathering is less effective in 0$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, of ply angle and more variable at blade tip.

Seismic performance of moment resisting steel frames retrofitted with coupled steel plate shear walls with different link beams

  • Amir Masoumi Verki;Adolfo Preciado;Pegah Amiri Motlagh
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제46권5호
    • /
    • pp.591-609
    • /
    • 2023
  • In some buildings, the lateral structural response of steel framed buildings depends on the shear walls and it is very important to study the behavior of these elements under near-field seismic loads. The link beam in the opening of the shear wall between two wall plates is investigated numerically in terms of behavior and effects on frames. Based on the length of the beam and its bending and shear behavior, three types of models are constructed and analyzed, and the behavior of the frames is also compared. The results show that by reducing the length of the link beam, the base shear forces reduce about 20%. The changes in the length of the link beam have different effects on the degree of coupling. Increasing the length of the link beam increases the base shear about 15%. Also, it has both, a positive and a negative effect on the degree of coupling. The increasing strength of the coupling steel shear wall is linearly related to the yield stress of the beam materials, length, and flexural stiffness of the beam. The use of a shorter link beam will increase the additional strength and consequently improving the behavior of the coupling steel shear wall by reducing the stresses in this element. The link beam with large moment of inertia will also increase about 25% the additional strength and as a result the coefficient of behavior of the shear wall.

강성재단 된 등방성 박스보의 동적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Dynamic Characteristics of Structurally Tailored Isotropic Box Beams)

  • 김경덕;김준식
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.641-648
    • /
    • 2013
  • 보 구조물들은 보다 우수한 성능을 위하여 다양한 형태의 보강재 또는 단면 형상을 가지게 된다. 강성재단을 설계에 적용하기 위해서는 강성재단에 의해서 발생하는 연계 거동을 정확하게 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 문헌에서 보고된 복합재료 보의 특이한 연계거동(면외 굽힘-전단 연계)을 실험적으로 확인하기 위하여, 등가의 동적 연계거동을 나타내는 강성재단 된 등방성 박스보를 제작하였다. 제작된 시편의 주파수 및 모드 형상 등의 동적 특성을 3 차원 유한요소해석과 비교 검토하여, 문헌에 보고된 특이한 전단 연계 거동이 발생함을 확인하였다. 이러한 거동은 보강재의 적절한 배치를 통해 원하는 방향으로 강성재단 될 수 있고, 얻어진 연계 거동은 다양한 분야에 응용될 수 있다.

복합재료 H형 단면 보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Composite H-Type Cross-section Beams)

  • 김성균;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.492-501
    • /
    • 2010
  • Equations of motion of thin-walled composite H-type cross-section beams incorporating a number of nonclassical effects of transverse shear and primary and secondary warping, and anisotropy of constituent materials are derived. The vibrational characteristics of a composite thin-walled beam exhibiting the circumferentially asymmetric stiffness system(CAS) and the circumferentially uniform stiffness system(CUS) are exploited in connection with the bending-transverse shear coupling and the bending-twist coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials.

Aeroelastic deformation and load reduction of bending-torsion coupled wind turbine blades

  • Shaojun, Du;Jingwei, Zhou;Fengming, Li
    • Wind and Structures
    • /
    • 제35권5호
    • /
    • pp.353-368
    • /
    • 2022
  • Wind turbine blades are adjusted in real-time according to the wind conditions and blade deformations to improve power generation efficiency. It is necessary to predict and reduce the aeroelastic deformations of wind turbine blades. In this paper, the equivalent model of the blade is established by the finite element method (FEM), and the aerodynamic load of the blade is evaluated based on the blade element momentum (BEM) theory. The aeroelastic coupling model is established, in which the bending-torsion coupling effect of the blade is taken into account. The steady and dynamic aeroelastic deformations are calculated. The influences of the blade section's shear centre position and the blade's sweepback design on the deformations are analyzed. The novel approaches of reducing the twist angle of the blade by changing the shear centre position and sweepback of the blade are presented and proven to be feasible.

6축 휠 동력계의 구조설계 및 평가 (Structural Design and Evaluation of Six-component Wheel Dynamometer)

  • 김만기;주진원
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제40권1호
    • /
    • pp.53-63
    • /
    • 2016
  • 자동차 주행 중 도로면으로부터 차량 바퀴에 전달되는 동하중을 측정하기 위해 휠 동력계가 사용된다. 본 논문에서는 전단 변형과 굽힘 변형을 이용한 두 가지 타입의 6축 휠 동력계를 설계하고 비교 평가하였다. 유한요소해석을 이용하여 휠 동력계 기본 구조에 대한 전단 변형 거동과 굽힘 변형 거동을 분석하였으며 이로부터 전단형 휠 동력계와 굽힘형 휠 동력계를 설계하였다. 변형률 해석을 반복 수행하여 각 하중에 대한 출력변형률이 미리 결정된 비슷한 값이 되도록 하고 상호간섭 변형률이 최소화 되도록 설계를 수정하고 브리지 회로를 구성하였다. 전단형 휠 동력계는 균일한 변형률 분포를 얻을 수 있어 제작시 안정된 특성치를 얻을 수 있는 반면에, 굽힘형 휠 동력계는 각 하중에 대한 출력 변형률 값이 더 일정하여 균일한 감도의 좋은 성능을 얻을 수 있을 것으로 예측된다.

Experimental investigations on seismic responses of RC circular column piers in curved bridges

  • Jiao, Chiyu;Li, Jianzhong;Wei, Biao;Long, Peiheng;Xu, Yan
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.435-445
    • /
    • 2019
  • The collapses of curved bridges are mainly caused by the damaged columns, subjected to the combined loadings of axial load, shear force, flexural moment and torsional moment, under earthquakes. However, these combined loadings have not been fully investigated. This paper firstly investigated the mechanical characteristics of the bending-torsion coupling effects, based on the seismic response spectrum analysis of 24 curved bridge models. And then 9 reinforced concrete (RC) and circular column specimens were tested, by changing the bending-tortion ratio (M/T), axial compression ratio, longitudinal reinforcement ratio and spiral reinforcement ratio, respectively. The results show that the bending-torsion coupling effects of piers are more significant, along with the decrease of girder curvature and the increase of pier height. The M/T ratio ranges from 6 to 15 for common cases, and influences the crack distribution, plastic zone and hysteretic curve of piers. And these seismic characteristics are also influenced by the compression ratio, longitudinal reinforcement ratio and spiral reinforcement ratios of piers.

비등방성 복합적층판 및 쉘 구조의 휨, 자유진동 및 좌굴해석 (Bending, Free Vibration and Buckling Analysis of Anisotropic Composite Laminated Plate and Shell Structures)

  • 윤석호
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제11권1호통권38호
    • /
    • pp.55-67
    • /
    • 1999
  • 복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘과 같은 구조물은 탄성계수와 전단탄성 계수의 비가 매우 커서 전단변형의 영향이 크므로 정확한 해를 얻기 위하여 해석 및 설계에서 필수적으로 전단변형을 고려해야 하며, 고차의 전단변형이론에 의한 해석은 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 본 연구는 단순지지 경계조건을 갖는 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단변형 이론을 적용하여 플라이 각도, 층의 수에 따른 복합적층판 및 쉘의 휨, 진동, 좌굴 특성을 연구한다.

  • PDF

연성효과에 의한 대형 구조물의 굽힘-비틀림 진동특성 (Bending-Torsional Vibration Characteristics of Large Structure Influenced by Coupling Effects)

  • 송창용;손충열;송재영
    • 소음진동
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.431-438
    • /
    • 1996
  • The channel type structure which has large openings is frail with respect to torsional strength, and the horizontal-torsional motion is highly coupled, because of the large difference between the centroil and the shear center. Also, a discontinuous boundary phase is came from tansition section between the opened section and the closed section. To analyze the Bending- Torsional coupled mode parameters for the channel type structure, the Transfer Matrix Method was used. Comparing the result of F.D.M.T.M.M yields good results in relatively low frequency region.

  • PDF

LRB를 이용한 병렬전단벽 구조물의 지진응답제어 (Seismic Responses Control of Coupled Shear Wall Structures Using LRBs)

  • 박용구;김현수;고현;김민균;이동근
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제14권6호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2010
  • 대부분의 전단벽 구조물은 통로의 목적으로 개구부를 필요로 하게 되고 전단벽들 사이가 슬래브나 연결보로 연결된 병렬 전단벽의 형태를 띠게 된다. 이러한 구조물에 지진하중이 작용할 때 연결보에 과도한 전단력이 작용하여 연결보가 취성적으로 파괴되거나 전단벽이 먼저 항복하는 문제점이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 연결보에 감쇠장치를 설치하게 되면 구조물의 진동제어효과와 더불어 연결보의 응력집중 및 취성적 파괴를 막을 수 있어서 내진성능 향상을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 병렬전단벽 연결보 중앙부에 LRB (Lead Rubber Bearing)가 설치된 구조물의 지진응답제어효과 및 응력의 분포를 평가하여 구조적 효율성을 확인하고자 한다. 이를 위하여 병렬전단벽의 거동을 비교적 정확하게 모사할 수 있는 모형화 방법을 제안하였고, 제안된 모형화 방법을 통하여 지진하중을 받는 예제 병렬구조물에 대한 시간이력해석을 수행한 후 지진응답제어성능을 검토하였다.