• 제목/요약/키워드: Damping Effect

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음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 수치해석 (A Numerical Analysis of Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity)

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2003
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 동조주파수를 변화시켜가면서 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로 인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

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Nonlinear response of a resonant viscoelastic microbeam under an electrical actuation

  • Zamanian, M.;Khadem, S.E.;Mahmoodi, S.N.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제35권4호
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    • pp.387-407
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    • 2010
  • In this paper, using perturbation and Galerkin method, the response of a resonant viscoelastic microbeam to an electric actuation is obtained. The microbeam is under axial load and electrical load. It is assumed that midplane is stretched, when the beam is deflected. The equation of motion is derived using the Newton's second law. The viscoelastic model is taken to be the Kelvin-Voigt model. In the first section, the static deflection is obtained using the Galerkin method. Exact linear symmetric mode shape of a straight beam and its deflection function under constant transverse load are used as admissible functions. So, an analytical expression that describes the static deflection at all points is obtained. Comparing the result with previous research show that using deflection function as admissible function decreases the computation errors and previous calculations volume. In the second section, the response of a microbeam resonator system under primary and secondary resonance excitation has been obtained by analytical multiple scale perturbation method combined with the Galerkin method. It is shown, that a small amount of viscoelastic damping has an important effect and causes to decrease the maximum amplitude of response, and to shift the resonance frequency. Also, it shown, that an increase of the DC voltage, ratio of the air gap to the microbeam thickness, tensile axial load, would increase the effect of viscoelastic damping, and an increase of the compressive axial load would decrease the effect of viscoelastic damping.

선형변화에 따른 낚시보트의 횡요저감효과 및 복원성 평가 (Evaluation of Stability and Roll Damping Effect according to Change the Hull Form of Fishing Boat)

  • 정재훈;이성종;문병영
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.5-9
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    • 2013
  • The aim of present study is to evaluate the stability of GM(Metacentric Height) calculation and investigate the damping effect of free rolling test. Moreover, GZ(Righting arm in stability) curve shows that it can provide reasonable design conditions for Fish boat. The roll damping characteristics of the improved model for an 7.9 ton class fishing boat are investigated through the free roll test in towing tank. The safety and boarding sensitivity are evaluated by GM calculation and roll motion period. Therefore, the results in this paper describe that the effect for improved hull is more improved than the original hull.

NI-Al계 마르텐사이트 합금에서 $Llo{\rightarrow}Ni_5Al_3$ 변태 ($Llo{\rightarrow}Ni_5Al_3$ Transformation in Martensitic Ni-Al Alloys)

  • 지광구;송시연;장우양
    • 열처리공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.65-69
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    • 2002
  • $Llo{\rightarrow}Ni_5Al_3$ reordering and related properties in Ni-Al alloys consisting of 64-65at%Ni are characterized by X-ray diffraction, shape memory effect and damping capacity. Formation of $Ni_5Al_3$ takes place by simple ordering of atoms with a continuous increase in c/a ratio. As a result, degradation of shape memory effect and damping capacity is observed after short time annealing at $200-300^{\circ}C$.

Vibration analysis of sandwich beam with nanocomposite facesheets considering structural damping effects

  • Cheraghbak, Ali;Dehkordi, M. Botshekanan;Golestanian, H.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권6호
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    • pp.795-806
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    • 2019
  • In this paper, free vibration of sandwich beam with flexible core resting on orthotropic Pasternak is investigated. The top and bottom layers are reinforced by carbon nanotubes (CNTs). This sandwich structural is modeled by Euler and Frostig theories. The effect of agglomeration using Mori-Tanaka model is considered. The Eringen's theory is applied for size effect. The structural damping is investigated by Kelvin-voigt model. The motion equations are calculated by Hamilton's principle and energy method. Using analytical method, the frequency of the structure is obtained. The effect of agglomeration and CNTs volume percent for different parameter such as damping of structure, thickens and spring constant of elastic medium are presented on the frequency of the composite structure. Results show that with increasing CNTs agglomeration, frequency is decreased.

중공율과 감쇠율을 이용한 RC 중공 슬래브의 사용성 및 휨성능 평가 (Evaluation of Serviceability and Flexural Performance for RC Hollow Slab by Hollow Ratio and Damping Ratio)

  • 김종훈;김동백;김용곤;이재원;최정호
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.930-935
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    • 2022
  • 연구목적: 철근콘크리트 중공 슬래브의 중공율에 따른 강성저하 및 감쇠율을 평가하여 그 성능을 분석하고, 중공체의 감쇠 효과와 중공율에 따른 강성저하가 슬래브의 사용성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하고자 한다. 연구방법:슬래브의 중공율에 따른 진동영향을 평가하기 위하여 0.6m*0.21m*3.6m의 크기로 시험체를 제작하였으며, 중공율의 변화에 따른 강성과 감쇠의 변화율을 측정하기 위하여 중공률은 0.0%~30%까지 6단계로 설정하였다. 연구결과:중공율이 증가하면 강성이 감소되므로 고유진동수도 감소하는 것으로 생각할 수 있으나 질량이 크게 감소하므로 고유진동수는 점진적으로 증가하며, 중공율 20%까지는 에너지 소산이 거의 일어나지 않으므로 층간소음 및 진동을 저감하기 위해서는 30% 정도의 중공율을 확보해야 한다. 결론:중공율 이 30% 정도인 슬래브의 휨성능의 저하는 최소로 하되 적절한 고유진동수를 유지할 수 있으며 , 어느 정도의 감쇠증진 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

유체 공급 배관내 압력진동 감쇠에 미치는 오리피스의 음향학적 효과 (Acoustic Effect of an Orifice on Suppression of Pressure Oscillation in a Fluid Feeding Line)

  • 손채훈;김철희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.11-16
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    • 2006
  • 유체 공급배관내의 압력진동을 감쇠할 수 있는 방법으로 배관내에 오리피스를 설치하는 방법을 채택하여, 그 압력진동 감쇠효과를 수치해석을 통해 조사하였다. 본 연구에서는, 압력진동의 진폭이 작다는 가정에 기초하여 오리피스의 음향학적 감쇠효과에 초점을 맞추었다. 오리피스의 위치에 따른 계산 결과로부터 압력진동의 마디, 즉 속도진동의 배가 되는 위치에 오리피스를 설치할 때 가장 효과적으로 압력 진동이 감쇠되었다. 이에 반해서, 오리피스를 압력진동의 배에 설치한 경우에는 오리피스의 설치 효과가 아주 미약하였다. 오리피스의 유로 봉쇄율이 증가함에 따라 감쇠효과는 단조적으로 증가하였고, 오리피스의 두께가 증가할수록 공진성을 약화시켜 감쇠효과가 크게 나타났다. 또한, 직경이 작은 배관에서 감쇠 효과가 더 크게 나타났다.

로켓엔진 연소기에서 음향 공명기의 bituning에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Bituning of Acoustic Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 이수룡;손채훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 액체 로켓엔진 연소기에서 음향감쇠에 미치는 음향 공명기의 이중 주파수 동조(bituning) 효과를, 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 이중 주파수 동조된 공명기는, 두가지 주요한 음향파 진동 모드인 제1접선 방향(1T) 모드와 제1반경 방향(1R) 모드에 동조된다. 먼저, 단일 주파수 동조된 공명기의 음향감쇠 효과를 조사하였다. 감쇠 성능은, 1T 또는 1R 모드에 동조된 공명기 개수의 함수로서 감쇠인자에 의해 정량화되었다. 다음으로, 이중 주파수 동조된 공명기의 감쇠 특성을 조사하였다 수치해석 결과로부터, 1T와 1R 모드 각각에 동조될 적절한 공명기의 개수를 선정할 수 있다. 더 나아가, 모드 분할 현상에 의한 음향감쇠 효과의 저하를 줄이기 위해 이와 같은 이중 주파수 동조의 개념을 적용하였으며, 이를 통해 최적의 이중 동조 주파수를 찾을 수 있었다.

Cable with discrete negative stiffness device and viscous damper: passive realization and general characteristics

  • Chen, Lin;Sun, Limin;Nagarajaiah, Satish
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.627-643
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    • 2015
  • Negative stiffness, previously emulated by active or semi-active control for cable vibration mitigation, is realized passively using a self-contained highly compressed spring, the negative stiffness device (NSD).The NSD installed in parallel with a viscous damper (VD) in the vicinity of cable anchorage, enables increment of damper deformation during cable vibrations and hence increases the attainable cable damping. Considering the small cable displacement at the damper location, even with the weakening device, the force provided by the NSD-VD assembly is approximately linear. Complex frequency analysis has thus been conducted to evaluate the damping effect of the assembly on the cable; the displacement-dependent negative stiffness is further accounted by numerical analysis, validating the accuracy of the linear approximation for practical ranges of cable and NSD configurations. The NSD is confirmed to be a practical and cost-effective solution to improve the modal damping of a cable provided by an external damper, especially for super-long cables where the damper location is particularly limited. Moreover, mathematically, a linear negative stiffness and viscous damping assembly has proven capability to represent active or semi-active control for simplified cable vibration analysis as reported in the literature, while in these studies only the assembly located near cable anchorage has been addressed. It is of considerable interest to understand the general characteristics of a cable with the assembly relieving the location restriction, since it is quite practical to have an active controller installed at arbitrary location along the cable span such as by hanging an active tuned mass damper. In this paper the cable frequency variations and damping evolutions with respect to the arbitrary assembly location are then evaluated and compared to those of a taut cable with a viscous damper at arbitrary location, and novel frequency shifts are observed. The characterized complex frequencies presented in this paper can be used for preliminary damping effect evaluation of an adaptive passive or semi-active or active device for cable vibration control.

Fe-17%Mn 합금의 진동감쇠능에 미치는 ε 마르텐사이트 함량과 진폭변형율의 영향 (Effect of ε Martensite Content and Strain Amplitude on Damping Capacity of Fe-17%Mn Alloy)

  • 전중환;이영국;최종술
    • 열처리공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.112-120
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    • 1996
  • The effects of ${\varepsilon}$ martensite content and strain amplitude on damping capacity of an Fe-17%Mn alloy have been studied to establish damping mechanism of Fe-Mn system corresponding to the magnitude of strain amplitude. In a range of $1{\times}10^{-4}{\sim}3{\times}10^{-4}$ strain amplitude, the damping capacity is linearly proportional to the ${\varepsilon}$ martensite content, which suggests that stacking faults and ${\varepsilon}$ martensite variant boundaries are the principal damping sources. In the range of $4{\times}10^{-4}{\sim}6{\times}10^{-4}$ strain amplitude, however, a maximum damping capacity is observed around 68 vol.% ${\varepsilon}$. This behavior is very similar to dependence of relative area of ${\gamma}/{\varepsilon}$ interface on ${\varepsilon}$ martensite content. This means that in this strain range, ${\gamma}/{\varepsilon}$ interface acts as damping source in addition to the stacking faults and variant boundaries in Fe-17%Mn alloy.

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