Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.18
no.8
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pp.879-885
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2008
A rotordynamic analysis was performed with a decant-type centrifuge, which is a kind of industrial centrifuge. The system is composed of screw rotor, bowl rotor, driving motors, gear box, and support rolling element bearings. These rotors have a rated speed of 4300 rpm, and were modeled utilizing a rotordynamic FE method for analysis, which was verified through 3-D FE analysis. Design goals are to achieve wide separation margins of lateral critical speeds, and favorable unbalance responses of the rotor in the operating range. Then, a complex analysis rotordynamic analysis of the system was carried out to evaluate its forward synchronous critical speeds and mode shapes, whirl natural frequencies, and unbalance responses under various balance grade. As a result of analysis, the rotordynamic analysis performed by separating a screw rotor and bowl rotor may cause an error in predicting critical speed of entire system. Therefore, the rotordynamic analysis of a coupled rotor combining a screw and bowl rotor must be performed in order to more accurately estimate dynamic characteristics of the decanter-type centrifuge as presented in this paper. Also, rolling element bearings with suitable stiffness should be selected to keep enough separation margin. In addition, in establishing balance grade of a screw and bowl rotor, ISO G2.5 balance grade is more recommended than ISO G6.3, in particular balancing correction of a screw rotor based on ISO G2.5 grade is strongly recommended.
A rotordynamic analysis was performed with a dry vacuum pump, which is a major equipment in modem semiconductor and LCD manufacturing processes. The system is composed of screw rotors, lobes picking air, helical gears, driving motor, and support rolling element bearings of rotors and motor. The driving motor-screw rotor system has a rated speed of 6,300rpm, and was modeled utilizing a rotordynamic FE method for analysis, which was verified through the results of its 3-D finite element model. As loadings on the bearings due to the gear action were significant in the system considered, each resultant bearing load was calculated determinately and indeterminately by considering the generalized forces of the gear action as well as the rotor itself. Each resultant bearing loading was used in calculating each stiffness of rolling element bearings. Design goals are to achieve wide separation margins of critical speeds and favorable unbalance responses of the rotor in the operating range. Then, a complex rotordynamic analysis of the system was carried out to evaluate its forward synchronous critical speeds, whirl natural frequencies and mode shapes, and unbalance responses under various unbalance locations. Results show that the entire system is well designed in the operating range. In addition, the procedure of rotordynamic analysis for dry vacuum pump rotor-bearing system was proposed and established.
Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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2004.11a
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pp.174-181
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2004
We will introduce a method of construction of super-block curtain wall applied to Tower Palace III which is the highest high-rise complex building in Korea. Up-up method is utilized on Tower Palace III to shorten the term of works and it is that the curtain walls for the belt wall part are installed after the rests. The belt wall structure increases the horizontal structural stiffness of the building. The method of construction of super-block curtain wall is developed and used to raise and install the curtain wails of the belt wall floor. It is that the large block of curtain walls corresponding to three stories is fabricated on the ground in advance and the block is installed at a time by a tower crane. Specialized installing equipment :,s newly developed and applied to install the super-block. curtain wail. The curtain wall of the upper floor of the belt wall part is installed after the super-block. The installing equipment for this floor is developed utilizing a mini excavator and vacuum suctions. The application of this method had made it possible to omit the setting up the scaffold and financial profits such as the shortening of the terms of works was realized. The safety of works was secured and the productivity was also improved.
Many researcher's efforts have made a significant advancement of space frame structure with various portion, and it becomes the most outsanding one of space structures. However, with the characteristics of thin and long term of spacing, the unstable behavior of space structure is shown by initial imperfection, erection procedure or joint, especially space frame structure represents more. This kind of unstable problem could not be set up clearly and there is a huge difference between theory and experiment. Moreover, the discrete structure such as space frame has more complex solution, this it is not easy to derive the formulation of design about space structure. In this space frame structure, the character of rise-span ratio or load mode is represented by the instability of space frame structure with initial imperfection, and snap-through or bifurcation might be the main phenomenon. Therefore, in this study, space frame structure which has a lot of aesthetic effect and profitable for large space covering single layer is dealt. And because that the unstable behavior due to variation of inner force resistance in the elastic range is very important collapse mechanism, I would like to investigate unstable character as a nonlinear behavior with a geometric nonlinear. In order to study the instability. I derive tangent stiffness matrix using finite element method and with displacement incremental method perform nonlinear analysis of unit space structure, star dome and 3-ring star dome considering rise-span $ratio(\mu}$ and load $ratio(R_L)$ for analyzing unstable phenomenon.
To prevent over-testing of the test-item during random vibration testing Scharton proposed and discussed the force limited random vibration testing (FLVT) in a number of publications. Besides the random vibration specification, the total mass and the turn-over frequency of the load (test item), $C^2$ is a very important parameter for FLVT. A number of computational methods to estimate $C^2$ are described in the literature, i.e., the simple and the complex two degrees of freedom system, STDFS and CTDFS, respectively. The motivation of this work is to evaluate the method for the computation of a realistic value of $C^2$ to perform a representative random vibration test based on force limitation, when the adjacent structure (source) description is more or less unknown. Marchand discussed the formal description of getting $C^2$, using the maximum PSD of the acceleration and maximum PSD of the force, both at the interface between load and source. Stevens presented the coupled systems modal approach (CSMA), where simplified asparagus patch models (parallel-oscillator representation) of load and source are connected, consisting of modal effective masses and the spring stiffness's associated with the natural frequencies. When the random acceleration vibration specification is given the CSMA method is suitable to compute the value of the parameter $C^2$. When no mathematical model of the source can be made available, estimations of the value $C^2$ can be find in literature. In this paper a probabilistic mathematical representation of the unknown source is proposed, such that the asparagus patch model of the source can be approximated. The chosen probabilistic design parameters have a uniform distribution. The computation of the value $C^2$ can be done in conjunction with the CSMA method, knowing the apparent mass of the load and the random acceleration specification at the interface between load and source, respectively. Data of two cases available from literature have been analyzed and discussed to get more knowledge about the applicability of the probabilistic method.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.18
no.4
s.70
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pp.335-345
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2005
This paper concentrates on the nonlinear analysis of prestressed concrete (PSC) containment structures. Unlike a commercialized program which adopts the perfect bond assumption between concrete and tendon in the analysis of PSC structures, a numerical algorithm to consider the slip effect, simultaneously with the use of commercialized programs such as DIANA and ABAQUS, is introduced in this paper For bonded tendons, the apparent yield stress of an embedded tendon is determined from the bond slip relationship. And for unbonded tendons, Correction for the strength and stiffness of unbonded internal tendons is achieved on the basis of an iteration scheme derived from the slip behavior of tendon along the entire length. Finally, the developed algorithm is applied to two PSC containment structures of PWR and CANDU to verify its efficiency and applicability in simulating the structural behavior of large complex structures, and the obtained result shows that both containment structures represent the ultimate pressure capacity larger than about 3 times of the design pressure.
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.44
no.3
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pp.285-293
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2018
A structure of coacervate affects the adsorption of oil and polymer as a conditioning ingredient. This study aims to elucidate a structural characterization of the coacervate of which is a mixture of alkyl cellulose and guar gum. It is well known that the guar gum supports stiffness to the hair when it is adsorbed on the hair. However, addition of guar gum in the formulation composed of alkyl cellulose tremendously increased flexibility in hair. The stable complex system is induced by an electrostatic force between a head group of anionic surfactant and an quarternary ammonium at the alkyl cellulose, and the affinity of alkyl chain to the oil inside the micelle of surfactant by hydrophobic interactions. Taken together, amount of the coacervate increased oil-delivery upon hair in shampooing and these caused a low bending rigidity and calming on the hair swatch.
The current trends in steel construction involve the use of tapered sections to minimize the use of excess materials to the extent possible, by choosing cross-sections that are as economical as possible abandoning the classical approach of using prismatic members. In addition, snug-tightened connections, especially the end-plate type, have the advantage of fetching less construction costs and shorter assembly times as opposed to fully tightened joints. Although they have many merits, however, snug-tightened bolted end plates are extremely complex in their structural behavior. In this study, an experimental investigation of the snug-tightened flush end-plate connections of tapered beams were conducted. The primary test parameters were the torque for the clamping bolt, the loading pattern, the bolt type and the connection failure type. Using initial stiffness and load-carrying capacity as proposed by Silva et al. and AISC (2003), the moment-rotation curve of a linearly tapered member with a snug-tightened flush end-plate connection was predicted. Moreover, numerical and experimental data for moment-rotation curves were compared.
Supplemental passive control devices are widely considered as an important tool to mitigate the dynamic response of a building under seismic excitation. Nevertheless, a systematic method for strategically placing dampers in the buildings is not prescribed in building codes and guidelines. Many deterministic and stochastic methods have been proposed by previous researchers to investigate the optimum distribution of the viscous dampers in the steel frames. However, the seismic performances of the retrofitted buildings that are under large earthquake intensity levels or near collapse state have not been evaluated by any seismic research. Recent years, an increasing number of studies utilize genetic algorithms (GA) to explore the complex engineering optimization problems. GA interfaced with nonlinear response history (NRH) analysis is considered as one of the most powerful and popular stochastic methods to deal with the nonlinear optimization problem of damper distribution. In this paper, the effectiveness and the efficiency of GA on optimizing damper distribution are first evaluated by strong ground motions associated with the collapse failure. A practical optimization framework using GA and NRH analysis is proposed for optimizing the distribution of the fluid viscous dampers within the moment resisting frames (MRF) regarding the improvements of large drifts under intensive seismic context. Both a 10-storey and a 20-storey building are involved to explore higher mode effect. A far-fault and a near-fault earthquake environment are also considered for the frames under different seismic intensity levels. To evaluate the improvements obtained from the GA optimization regarding the collapse performance of the buildings, Incremental Dynamic Analysis (IDA) is conducted and comparisons are made between the GA damper distribution and stiffness proportional damping distribution on the collapse probability of the retrofitted frames.
Mansouri, Iman;Arabzadeh, Ali;Farzampour, Alireza;Hu, Jong Wan
Steel and Composite Structures
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v.37
no.1
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pp.91-98
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2020
Steel plate shear walls are recently used as efficient seismic lateral resisting systems. These lateral resistant structures are implemented to provide more strength, stiffness and ductility in limited space areas. In this study, the seismic behavior of the multi-story steel frames with steel plate shear walls are investigated for buildings with 4, 8, 12 and 16 stories using verified computational modeling platforms. Different number of steel moment bays with distinctive lengths are investigated to effectively determine the deflection amplification factor for low-rise and high-rise structures. Results showed that the dissipated energy in moment frames with steel plates are significantly related to the inside panel. It is shown that more than 50% of the dissipated energy under various ground motions is dissipated by the panel itself, and increasing the steel plate length leads to higher energy dissipation capability. The deflection amplification factor is studied in details for various verified parametric cases, and it is concluded that for a typical multi-story moment frame with steel plate shear walls, the amplification factor is 4.93 which is less than the recommended conservative values in the design codes. It is shown that the deflection amplification factor decreases if the height of the building increases, for which the frames with more than six stories would have less recommended deflection amplification factor. In addition, increasing the number of bays or decreasing the steel plate shear wall length leads to a reduction of the deflection amplification factor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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