• 제목/요약/키워드: Elastic strain energy

검색결과 284건 처리시간 0.021초

점탄성 댐핑 물질을 이용한 하드 디스크 드라이브의 NRRO저감 (Reduction of Non-Repeatable Runount in a HDD Using Visco-elastic Damping Material)

  • 장건희;홍선주;한재혁;김동균
    • 소음진동
    • /
    • 제9권6호
    • /
    • pp.1234-1239
    • /
    • 1999
  • This research investigates the characteristicsw of NRRO in a 2.5" HDD by using FEM, modal testing and runout analysis, and reduces NRRO using visco-elastic damping material. Most frequency components of NRRO are generated by the defects of ball and rotating race, and they can be determined by the kinematic analysis of ball bearing. It also proposes the novel design of a spindle motor that can reduce NRRO effectively by inserting the visco-elastic damping material to one of the transmission path of NRRO, i.e., where the strain energy is highly concentrate. By this technique, NRRO is reduced by 27%. 27%.

  • PDF

음향방출을 이용한 mortar 재료의 미시적 파괴거동에 관한 연구 (A Study on Microscopic Fractrue Behavior of Mortar Using Acoustic Emission)

  • 이준현;이진경;장일영;윤동진
    • 콘크리트학회지
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.203-211
    • /
    • 1998
  • 고체내부의 미소파괴시 발생하는 탄성파 방출을 이용하는 음향방출기법은 구조물 또는 재료 내부의 미시적 변형기구를 이해하는데 매우 유익한 수단으로 최근 각 분야에서 다양하게 응용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 모르타르 부재의 휨재하 시험시 부재 내부에 발생하는 미시적 손상거동 및 파괴특성을 시험시 연속적으로 모니터링한 AE 신호특성으로부터 평가하였다. 나아가 삼각법을 이용한 2차원 AE 발생원 위치추정으로부터 시험체 노치선단 주변에 대한 AE 발생원 위치를 명확히 하였으며 이들 결과로부터 미소균열의 성장 거동을 연속적으로 모니터링 하였다.

에너지 등고선을 이용한 고주파 가진 조건들에 따른 선형 시스템의 피로 손상도 분석 (Analysis of Spectral Fatigue Damage of Linear Elastic Systems with Different High Cyclic Loading Cases using Energy Isocline)

  • 신성영;김찬중
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제24권11호
    • /
    • pp.840-845
    • /
    • 2014
  • Vibration profiles consist of two kinds of pattern, random and harmonic, at general engineering problems and the detailed vibration test mode of a target system is decided by the spectral condition that is exposed under operation. In moving mobility, random responses come generally from road source; whereas the harmonic responses are triggered from rotating machinery parts, such as combustion engine or drive shaft. Different spectral input may accumulate different damage in frequency domain since the accumulated fatigue damage dependent on the pattern of input spectrum in high cyclic loading condition. To evaluate the sensitivity of spectral damage according to different loading conditions, a linear elastic system is introduced to conduct a uniaxial vibration testing. Measured data, acceleration and strain, is analyzed using energy isocline function and then, the calculated fatigue damage is compared by different loading cases, random and harmonic.

Energy equivalent model in analysis of postbuckling of imperfect carbon nanotubes resting on nonlinear elastic foundation

  • Mohamed, Nazira;Eltaher, Mohamed A.;Mohamed, Salwa A.;Seddek, Laila F.
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제70권6호
    • /
    • pp.737-750
    • /
    • 2019
  • This paper investigates the static and dynamic behaviors of imperfect single walled carbon nanotube (SWCNT) modeled as a beam structure by using energy-equivalent model (EEM), for the first time. Based on EEM Young's modulus and Poisson's ratio for zigzag (n, 0), and armchair (n, n) carbon nanotubes (CNTs) are presented as functions of orientation and force constants. Nonlinear Euler-Bernoulli assumptions are proposed considering mid-plane stretching to exhibit a large deformation and a small strain. To simulate the interaction of CNTs with the surrounding elastic medium, nonlinear elastic foundation with cubic nonlinearity and shearing layer are employed. The equation governed the motion of curved CNTs is a nonlinear integropartial-differential equation. It is derived in terms of only the lateral displacement. The nonlinear integro-differential equation that governs the buckling of CNT is numerically solved using the differential integral quadrature method (DIQM) and Newton's method. The linear vibration problem around the static configurations is discretized using DIQM and then is solved as a linear eigenvalue problem. Numerical results are depicted to illustrate the influence of chirality angle and imperfection amplitude on static response, buckling load and dynamic behaviors of armchair and zigzag CNTs. Both, clamped-clamped (C-C) and simply supported (SS-SS) boundary conditions are examined. This model is helpful especially in mechanical design of NEMS manufactured from CNTs.

On the Contact Behavior Analysis and New Design of High Pressure Piston Seals

  • Kim, Chung-Kyun;Cho, Seung-Hyun;Kim, Sung-Won;Ko, Young-Jin;Kim, Jong-Soo
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
    • /
    • pp.117-119
    • /
    • 2002
  • In this paper, the geometry effectiveness and contact modes as functions of real contact length on a cap ring have been analyzed for high pressure sealing mechanism in reciprocating actuator. The reaction force and elastic strain energy density are very important parameters for analyzing the sealing performance of an ACGT ring seal. For the high pressure of 800bar and the maximum speed of 3m/s, the main piston is reciprocating along the linear line against the cylinder wall. The computed results indicate that the length ratio of a cap ring is more influential design parameter compared to that of the tribological contact mode. Thus, this paper recommends the discrete contact area rather than a conventional flat contact model. Especially, the sealing capacity is more improved when the length ratio of a cap ring is below 0.625.

  • PDF

수직배향 CNT의 성장에 미치는 질소의 영향 (Nitrogen Effect on Vertically Aligned CNT Growth)

  • 김태영;오규환;정민재;이승철;이광렬
    • 한국진공학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.70-77
    • /
    • 2003
  • 전이금속을 촉매로 이용하여 화학기상증착법 (CVD)으로 탄소나노튜브 (CNT)를 성장시킬 때, 질소분위기가 성장을 증진시킨다는 사실은 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 질소분위기에 의한 CNT 성장증진의 원인이 활성화 질소이며, 활성화 질소가 성장과정 중 CNT의 탄소와 결합함으로써 성장증진효과가 일어남을 보여주었다. 이 결과는 질소의 결합이 튜브상의 흑연판을 만드는데 필요한 탄성변형에너지를 낮추어 주는 역할을 한다는 CNx 박막의 이론적 계산결과와 일치한다. 따라서, 질소의 결합에 의한 CNT의 성장증진 효과는 튜브상의 흑연판 핵 생성과 CNT의 성장에 필요한 임계 에너지의 감소에 의한 것이다.

음향방출시험에 의한 복합 재료 접합부의 비파괴평가 (Evaluation of Adhesive Bonding Quality by Acoustic Emission)

  • 이종오;이주석;윤운하;이승희
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.79-85
    • /
    • 1996
  • 복합 재료의 single-lap 및 double-strap adhesive bonding joint 시험편에서 피로 및 인장시험시 방출되는 AE 신호의 분석에 의한 피로 수명 예측 및 파괴 과정의 감시에 대한 연구를 수행하였다. Bonding 시험편의 피로시험시 AE event의 발생양상은 피로에 의해 축적된 elastic strain energy의 방출과 관계되며, peak amplitude가 높고 event duration이 긴 event의 발생 영역과 peak amplitude가 낮고 event duration이 짧으나 많은 event가 발생되는 영역으로 나눌 수 있었다. 그리고 두 영역 사이의 경계 cycle은 피로 수명의 70-80% 근방에 존재하였으며, 이를 이용한다면 피로 수명의 예측이 가능하리라 판단된다.

  • PDF

고무와 섬유로 구성된 복합체 내의 섬유 끝 부분의 원형 균열에 대한 J-적분 (J-integral of Penny-Shaped Crack on the End of Stiff Fiber Embedded in Rubbery Materials)

  • 양경진;강기주
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.617-624
    • /
    • 2002
  • An equation of J-integral for a penny-shaped crack at the end of the fiber embedded in rubber matrix is proposed. The values of J-integral for the specimens with various crack and specimen radius are obtained by FEA(Finite Element Analysis). The dimensional analysis is applied to derive an equation of J-integral as a nonlinear elastic energy release rate. The geometry and deformation calibration function in an equation of J can be expressed in a separated form. The geometry calibration function characterizing the effects of cord and specimen size is expressed in a polynomial form of fourth order. The deformation calibration function characterizes the effect of the overall level of strain. As approaching the infinitesimal strain, the value of the deformation calibration function approaches the results of LEFM(Linear Elastic Fracture Mechanics).

에너지 프레임 종류에 따른 변형에너지 프레임 충격시험장치의 충격속도 (Effect of Different Energy Frames on the Impact Velocity of Strain Energy Frame Impact Machine)

  • 박승훈;박준길;트란투안키엣;김동주
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.363-375
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 탄성변형 에너지를 이용하는 충격실험장치인 변형에너지 충격시험장치(SEFIM)의 변형률 속도를 증가시키기 위하여, 탄성변형 에너지가 저장되는 에너지 프레임의 직경 및 재질을 다르게 하여 그 영향을 조사하였다. 현재 강재를 에너지 프레임의 재질로 사용한 SEFIM의 발현 가능한 변형률 속도범위는 10-40 /sec까지이지만, 에너지 프레임의 재질과 직경을 다르게 하여 충격 시 변형률 속도가 72 /sec까지 증가되었다. 충격실험에 사용된 HPFRCCs는 장섬유 1%와 단섬유 1%를 함께 초고강도 콘크리트에 혼입하였다. 정적 변형률 속도에서 뿐만 아니라, 네 가지 종류의 에너지 프레임을 사용한 높은 변형률 속도(14-72 /sec)에서도 변형경화 거동을 나타내었다. 에너지 프레임의 직경을 기존의 35 mm에서 25 mm로 작게 변경함에 따라서 변형률 속도가 증가하였으며, 에너지 프레임 재질을 강재, 알루미늄 그리고 티타늄으로 변경함에 따라, 강재보다 높은 탄성파 속도를 가지고 많은 크기의 탄성변형 에너지를 저장할 수 있는 티타늄 합금을 사용한 경우 더욱 높은 변형률 속도(72 /sec)를 생성하였다. 알루미늄 재질의 에너지 프레임의 경우 충격실험 시 작용되었던 응력으로 인해 탄성영역을 벗어나 소성변형을 일으켜 파단되어 본래 가지고 있던 성질을 발현하지 못하였다.

Stress-strain relationship for recycled aggregate concrete after exposure to elevated temperatures

  • Liang, Jiong-Feng;Yang, Ze-Ping;Yi, Ping-Hua;Wang, Jian-Bao
    • Computers and Concrete
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.609-615
    • /
    • 2017
  • In this paper, the effects of elevated temperatures on the strength and compressive stress-strain curve (SSC) of recycled coarse aggregate concrete with different replacement percentages are presented. 90 recycled coarse aggregate concrete prisms are heated up to 20, 200, 400, 600, $800^{\circ}C$. The results show that the compressive strength, split tensile strength, elastic modulus of recycled aggregate concrete specimens decline significantly as the temperature rise. While the peak strain increase of recycled aggregate concrete specimens as the temperature rise. Compared to the experimental curves, the proposed stress-strain relations for recycled aggregate concrete after exposure elevated temperatures can be used in practical engineering applications.