• 제목/요약/키워드: Component Mode Synthesis

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고속전철 객차를 위한 유한요소모델링 및 모드합성기법의 개발 (The Development of a finite-Element Modelling and Component Mode Synthesis Method for High-Speed railway Passenger Cars)

  • 장경진;김홍준;이상민;박영필
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 창립기념 춘계학술대회 논문집
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    • pp.233-240
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    • 1998
  • In the design of the high-speed railway vehicles of low noise and vibration characteristics, it is desirable to develop efficient and systematic procedures for analyzing large structures. In this paper, some finite-element modelling techniques and an efficient analytical method are proposed for this purpose. The analytical method is based on substructuring approach such as a free-interface method and a generalized synthesis algorithm. In final, the proposed approaches are applied to the finite-element modelling, modal analysis and subsequent model updating procedures of the high-speed railway intermediate trailers.

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Matlab을 이용한 부분구조모드합성 진동 해석 프로그램의 개발 (Sub-structure mode synthesis vibration analysis program development using Matlab)

  • 박석주;김정렬;박경일
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.666-673
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    • 2014
  • 유한요소법은 구조해석과 진동해석을 하는데 필수적인 수단이 된지 이미 오래다. 그러나 범용 프로그램은 그 가격이 비싸고 사용 방법 또한 간단하지 않다. 여기에서는 Matlab을 이용하여 가장 사용하기 쉽고 범용성이 높고 편리한 유한요소해석법을 개발하였다. 그 편리성과 계산 효율을 높이기 위하여 구조물을 해석하기 쉬운 몇 개의 부분 구조로 나누어 해석하는 기법을 사용하였다. 각 부분구조 별로 모드해석을 수행한 뒤 결합하여 전체 구조물의 진동해석을 하고, 주파수응답함수를 그리고, 모드 형상을 출력하는 과정을 최소한의 입력으로 수행하는 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램의 신뢰도를 확인하기 위하여 평판 구조물에 적용하여서 실험과 해석 결과를 비교하였고, 매우 좋은 결과를 얻었다. 이 프로그램 개발의 더 큰 목적은 개인에게 공개하여 쉽게 구조해석과 진동해석을 하게 하는데 있다.

지반-구조물 연계모델의 등가감쇠값에 관한 연구 (A Study on Equivalent Modal Damping Values of Soil-Structure Coupling Models)

  • 박형기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.241-248
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    • 1987
  • 지반-구조물 상호작용 효과가 큰 경우의 동적문제를 모드중첩법으로 해결하기 위하여 여러 가지 등가모드감쇠값 결정 방법에 대한 이론적 배경을 검토하였다. 또한 component mode synthesis method에 의하여 감쇠행렬을 구하고 이를 이용한 직접적분법으로 지반-구조물의 연계모델의 응답을 계산하여 각 등가모드감쇠값 결정 방법으로 구한 등가모드감쇠값을 사용한 모드 중첩법의 해석 결과와 비교 분석하였다. 해석모델로는 2종류의 상부구조와 4종류의 지반조건을 고려하고 이를 조합한 경우를 채택하였다. 본 연구 결과로 소멸에너지법으로 얻은 등가모드감쇠값이 직접적 분법의 결과에 가장 근사적인 결과를 주는 것을 알 수 있었다. 고정지반모델인 경우에는 강도가중법을 제외한 다른 방법으로 구한 등가모드감쇠값은 직접적분법의 결과와 거의 일치되는 응답을 주었다.

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유연 구조물의 운동중 발생하는 진동의 해석 (Vibration Analysis of a Flexible Structure in a Motion)

  • 이신영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1503-1509
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    • 1994
  • An analysis method is suggested and experimentally studied in order to solve a vibration problem of a flexible structure while it is moving. In this method, substructure synthesis method, modal analysis method and Newmark's integral method were used. Total deformation of a structure was composed of quasistatic component and dynamic component. Rigid body modes were considered in calculation of dynamic component. Combining those two component, deformation behavior and a real structural model of a transfer feeder showed good agreements with computational results.

부분구조합성법을 이용한 컴프레서 쉘의 동특성 규명 및 개선에 관한 연구 (A Study on the Identification & Improvement of Dynamic Characteristics of Compressor Shell by Substructure Synthesis Method)

  • 김동규;김종배;고상철;한광희;오재응
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.99-106
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    • 1996
  • 컴프레서의 소음은 냉장고로부터 발생하는 전체 소음레벨중 높은 기여를 나타낸다. 그리고, 컴프레서로부터 방사되는 소음의 상당부분이 컴프레서 쉘의 진동에 의해 방사되는 소음이다. 본 연구에서는 컴프레서 쉘의 동특성을 규명하기 위하여 범용 구조해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 컴프레서 쉘을 여러 분계로 분리하여 해석한 뒤, 부분구조 합성법을 이용하여 전계의 동특성을 규명하였다. 그리고 각 분계의 변형 에너지와 운동에너지를 산정하여 각 분계가 전계에 기여하는 정도를 파악하였다. 컴프레서 소음에 가장 높은 영향을 미치는 1차모드를 고주파로 이동시키기 위하여, 1차 모드에 기여가 높은 분계의 질량과 강성을 변경하여 컴프레서 쉘의 동특성 개선 방향을 제시하였다.

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단순 및 고정 지지된 Euler 보함수 성질을 갖는 다항식을 이용한 'ㄱ'형태 벽면 구조의 고유진동해석 (Free Vibration Analysis of 'ㄱ' Type Wall Structure using Polynomials having the Property of a Simple and Fixed Support Euler Beam Functions)

  • 윤덕영;박정희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.948-953
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    • 2014
  • Many studies using the assumed mode method have been found for the free vibration analysis of stiffened plate with known elastic boundary conditions. However many local structures such as tank edges and equipment foundations consist of connected structures and it is very difficult to find suitable elastic boundary conditions. In this study combined polynomials which satisfy simply and fixedly supported boundary conditions are proposed. The proposed method has been applied to tanks which bounded by bulkhead and a deck. The results of this study shows good agreements with these obtain by the FEA S/W(Patran/Nastran).

부분구조합성법을 이용한 전차량 모델의 진동 특성 분석 (Analysis of Vibration Characteristics of a Full Vehicle Model Using Substructure Synthesis Method)

  • 김범석;김봉수;유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.519-525
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    • 2010
  • 승용 차량과 항공기와 같은 대형 구조물에 대한 해석에는 유한요소법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 대형 구조물을 유한요소로 모델화 하여 해석하는 경우에는 자유도의 수가 수천에서 수만에 이르게 되어 이를 직접 해석하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다. 따라서 차량 모델과 같은 대형 복잡 구조물을 효율적으로 해석하기 위해 부분구조 합성법이 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Craig-Bampton 방법을 이용한 전차량 모델링 방법을 제안하고 전차량 모델의 진동 특성을 분석하였다. 차량 모델을 구성하는 각 부분을 각각 부분구조 모델로 치환한 후 다시 합성하여 전차량 모델을 구성하였다. 또한, 서브프레임 주요 설계변수, 즉 마운트 위치나 프레임 크기의 편차가 전체 시스템의 모드 특성의 통계적 변화에 미치는 영향을 살펴보았다.

재귀 부분 합성법을 이용한 구조물 유체-고체 연성 해석 (FSI Analysis of Structure Using Recursive Component Mode Synthesis)

  • 김창완
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.215-216
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    • 2010
  • 본 논문에서는 재귀 부분 구조 합성법을 이용하여 유체와 고체가 연성된 구조물에 대한 거동을 해석하였다. 이 방법은 일반적으로 널리 사용하는 랜쵸스 방법과 비교하여 몇 배나 빠른 계산 결과 시간에 문제를 풀었음에도 거의 동일한 해를 얻을 수 있는 장점이 있다.

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유비쿼터스 환경을 위한 하프미러형 인터페이스 시스템 개발과 응용 (Development of Half-Mirror Interface System and Its Application for Ubiquitous Environment)

  • 권영준;김대진;이상완;변증남
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1020-1026
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    • 2005
  • In the era of ubiquitous computing, human-friendly man-machine interface is getting more attention due to its possibility to offer convenient services. For this, in this paper, we introduce a 'Half-Mirror Interface System (HMIS)' as a novel type of human-friendly man-machine interfaces. Basically, HMIS consists of half-mirror, USB-Webcam, microphone, 2ch-speaker, and high-speed processing unit. In our HMIS, two principal operation modes are selected by the existence of the user in front of it. The first one, 'mirror-mode', is activated when the user's face is detected via USB-Webcam. In this mode, HMIS provides three basic functions such as 1) make-up assistance by magnifying an interested facial component and TTS (Text-To-Speech) guide for appropriate make-up, 2) Daily weather information provider via WWW service, 3) Health monitoring/diagnosis service using Chinese medicine knowledge. The second one, 'display-mode' is designed to show decorative pictures, family photos, art paintings and so on. This mode is activated when the user's face is not detected for a time being. In display-mode, we also added a 'healing-window' function and 'healing-music player' function for user's psychological comfort and/or relaxation. All these functions are accessible by commercially available voice synthesis/recognition package.