• 제목/요약/키워드: Equivalent Beam

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자유도 저감법을 이용한 자동차 배기시스템의 벨로우즈 진동해석 (A Vibration Analysis Model for Bellows in the Vehicle Exhaust System Using Method of Reduced Degree of Freedom)

  • 심동혁;김대현;최명진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.304-308
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    • 2006
  • The focus of this study is modeling technique for a bellows in vehicle exhaust system. Bellows was developed using tile finite element model by replacing with the equivalent beam. The equivalent beam model were studied in detail. Non-structural node in the cross section of original model is given to expressing their motion. Equivalent mass matrix and stiffness matrix calculated using Guyan reduction method. Material Properties of beam was obtained from the direct comparison between equivalent model and that of Timoshenko beam model. The calculated natural frequencies and mode shape are compared with the reference results and coincided well. The results were compared with the confirmed results, which were in good agreement.

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대칭단헝 단순보의 등가보 변환에 의한 고유치 해석 (Eigenvalue Analysis of Symmetrically Stepped Beams by Equivalent Beam Transformation)

  • 정재철;문상필
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.55-62
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    • 2006
  • 보의 고유진동수는 보의 동적해석에서 중요한 역할을 한다. 보의 단면이 불규칙적으로 변하는 단형보의 고유진동수 산정은 해석상 복잡하고 어렵다. 이런 단형보의 해석은 주로 다자유도계 해석인 질량집중방법이 널리 사용되지만 이들 해석방법은 요소의 분할수나 계산의 반복수 또는 가정처짐곡선의 정확성 여부에 해석의 정밀성이 좌우된다. 본 연구는 대칭단형 단순보의 등가보 변환 방법과 그에 따른 고유치해석 방법을 제시하였으며 타 문헌의 예제와 여러 모델을 대상으로 그 타당성 및 실용성을 입증하였다.

대형 풍력발전용 복합재료 블레이드의 개선된 등가 모델링 기법 (Improved Equivalent Beam Element Modeling Technique for Large Scale Wind-Turbine Composite Blade)

  • 김동현;박효근;김동만
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.32-37
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    • 2008
  • In this study, we have introduced an improved equivalent modeling technique for large scale composite wind-turbine blade. Conventional or general equivalent modeling procedure may give critical error in the analysis results because of geometric coupling effects. For the analyses of structural vibration and aeroelastic problems, the accuracy of equivalent structural models is very important since it can have high numerical efficiency and various practical applications. Three-dimensional realistic composite wind-turbine blade model is practically considered for numerical study. In order to validate the effect of the mass and the stiffness of the equivalent beam model, comparison study based on the natural vibration analysis has been conducted, and the accuracy levels of the conventional and modified equivalent modeling techniques are presented.

등가보 이론을 이용한 복합 거더의 정적 및 자유진동 해석 (Static and Free Vibration Analyses of Hybrid Girders by the Equivalent Beam Theory)

  • 최인식;여인호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.600-606
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    • 2007
  • 복부 파형강판 거더와 복합 트러스 거더의 정적 및 동적거동 특성을 분석하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였고, 이 결과를 등가보 이론에 의한 해석결과와 비교하였다. 등가보 이론은 트러스 구조의 모든 단면제원을 등가의 보로 치환함과 동시에 전단계수 등의 단면특성을 고려한 이론이다. 등가보 이론 적용 시 복부 파형강판 거더의 전단계수는 복부 단면적에 대한 전체 단면적의 비로 산정하였고, 복합 트러스 거더의 전단계수는 Abdel의 계산식을 사용하여 산정하였다. 정적해석 및 자유진동해석 결과 3차원 유한요소모델을 이용한 해석결과가 전단변형을 고려한 등가보 이론에 의한 해석결과와 잘 일치하였다.

A Study on Determination of Shear Center of Beam with Arbitrary Cross Section

  • Oh, Teak-Yul;Byun, Chang-Hwan;Known, Young-Ha
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제4권4호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • It is important to find the shear center of beam with arbitrary cross-section in structures. In this study, it is introduced to determine the shear center that gets the equivalent stiffness matrix representing arbitrary cross section of beam and applies concepts of equivalent energy. This method shows the results of applying on examples that the exact and approximate solution of open and cross section of beam is known. The shear center of composite rotor blade by the experiment and by the suggested method was compared in this study.

Central angle effect on connection behavior of steel box beam-to-circular column

  • Hwang, Won-Sup;Kim, Young-Pil;Yoon, Tae-Yang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제32권4호
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    • pp.531-547
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    • 2009
  • This paper presents the experimental results on the strength behavior and failure modes of box beam-to-circular column connections in steel piers. Previous research introduced parameters such as joint central angles, extension of horizontal stiffeners, and use of equivalent web depth, which ignored strength behavior and failure modes of box beam-to-circular column connections. The use of equivalent web depth $d_2$ is not reasonable when central angle ${\alpha}$ is closer to $90^{\circ}$; therefore, a monotonic loading test has been performed for eight connection specimens. From the test, it is identified that the connection with the circular column is stronger than the connection with the box-sectioned substitution column. Also, the strength of the beam-to-column connections with horizontal stiffeners is higher than the one of the no column stiffeners. The concrete-filled effect of box beam-to-circular column connection is also investigated, and the experimental yield strength of the connection is compared with the theoretical one. Also, more a reasonable equivalent web depth is suggested. The failure modes of connection are clearly defined.

Estimation of Beam Mode Frequencies of Co-axial Cylinders Immersed in Fluid by Equivalent Mass Approach

  • Kim, Tae-Wan;Park, Suhn;Park, Keun-Bae
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.1-13
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    • 2003
  • In this study, an effective method to estimate the fundamental frequencies of co-axial cylinders immersed in fluid is proposed. The proposed method makes use of the equivalent mass or density that is derived from the added mass matrix caused by the fluid-structure interaction (FSI) phenomenon. The equivalent mass is defined from the added mass matrix based on a 2-D potential flow theory. The theory on two co-axial cylinders extended to the case of three cylinders. To prove the validity of the proposed method, the eigenvalue analyses upon coaxial cylinders coupled with fluid gaps are peformed using the equivalent mass. The analyses results upon various fluid gap is conditions reveal that the present method could provide accurate frequencies and be suitable for expecting the fundamental frequencies of fluid coupled cylinders in beam mode vibration.

주차장 구조물의 보와 거더의 등가차량 하중계수에 관한 연구 (Equivalent Vehicle Load Factors for Girder and Beam of Parking Garage Structure)

  • 곽효경;송종영
    • 전산구조공학
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    • 제10권3호
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    • pp.203-216
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    • 1997
  • 본 논문에서는 실무에서 이동 집중하중에 대한 별도의 복잡한 구조해석을 수행하지 않고도 등분포하중에 대한 부재력으로부터 손쉽게 차량하중의 영향을 고려한 거더와 보 부재의 설계 부재력을 구할 수 있도록 등가차량하중계수를 제안하였다. 먼저 국내에서 생산되는 중,소형 차량의 조사와 외국의 주차장 관련 설계규준의 비교, 검토를 통해 주차장 구조물의 한계 활하중인 총중량 2.4ton의 설계기준차량을 설정하였으며, 이를 토대로 설계 활하중인 등분포하중(500kg/m/sup 2/)과 집중하중(P=2.4ton)에 대한 구조부재의 거동 특성을 분석하고 회귀분석을 통해 상호 관계식을 부재 길이의 함수로 구성하였다. 나아가 제안된 등가차량하중계수를 대표적인 보와 거더 부재에 적용시켜 그 효율성과 신뢰성을 검증하였다.

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보치환법에 의한 등가 유체력계수 산정 (Estimation of Equivalent Hydrodynamic Coefficients by Bean Permutation Technique)

  • 박춘군
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.81-86
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    • 2000
  • 설치수힙이 점차 깊어짐에 따라 해양구조물들의 형상비가 세장해지므로 이에 대한 동적해석이 더욱 중요하다. 해양구조물중에는 프레임구조로 된 것이 많은데 이들의 자유도수가 많아 동적해석에 있어서 많은 계산시간과 컴퓨터 용량이 필요하다. 본 논문에서는 프레임 구조물의 자유도수를 현저히 감소시킬 수 있는 보치환법을 개발하는 이롼으로 동적해석을 수행할 때에 필요한 3차원 등가 유체력계수들을 산정하는 방법을 제시하였다 이 방법을 검증하기 위하여 2가지 모델 예를 사용하였으며 보치환기법에 의한 등가 보의 해석결과와 상용해석 프로그램인 ANSYS과 SACS에 의한 프레임 구조의 해석결과는 아주 만족스럽게 일치하였다.

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Research on rotation capacity of the new precast concrete assemble beam-column joints

  • Han, Chun;Li, Qingning;Wang, Xin;Jiang, Weishan;Li, Wei
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권3호
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    • pp.613-625
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    • 2016
  • The joints of the new prefabricated concrete assemble beam-column joints are put together by the hybrid joints of inserting steel under post-tensioned and non-prestressed force and both beams and columns adopt prefabricated components. The low cyclic loading test has been performed on seven test specimens of beam-column joints. Based on the experimental result, the rotation capacity of the joints is studied and the $M-{\theta}$ relation curve is obtained. According to Eurocode 3: Design of steel structures and based on the initial rotational stiffness, the joints are divided into three types; by equivalent bending-resistant stiffness to the precast beam, the equivalent modulus of elasticity $E_e$ is elicited with the superposition method; the beam length is figured out that satisfies the rigid joints and after meeting the requirements of application and safety, the new prefabricated concrete assemble beam-column joints can be regarded as the rigid joints; the design formula adopted by the standard of concrete joint classification is theoretically derived, thereby providing a theoretical basis for the new prefabricated concrete structure.