• 한국안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.116-121
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• 1996

On the stability of Timoshenko cantilever beam subjected to a follower force, the influence of the characteristics of elastic constraints at the free end Is studied. The equations of motion and boundary conditions of this nonconservative elastic system are estabilished by using the Hamilton's principle. Upon evaluation of the stability of this system, the effect of shear deformation and rotatory inertia is considered in calculation. Using cowper's formulae Timoshenko's shear coefficient K'are determined. From this imvestigation it is found that the constrain parameter have an appreciable stabilizing effect in this nonconservative system. Moreover, it is obvious that the small values of K'decrease the flutter load of this system.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.607-616
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• 2022

In this work, the free vibration problem of a rotating Rayleigh beam is solved using the meshless Petrov-Galerkin method which is a truly meshless method. The Rayleigh beam includes rotatory inertia in addition to Euler-Bernoulli beam theory. The radial basis functions, which satisfy the Kronecker delta property, are used for the interpolation. The essential boundary conditions can be easily applied with radial basis functions. The results are obtained using six nodes within a subdomain. The results accurately match with the published literature. Also, the results with Euler-Bernoulli are obtained to compare the change in higher natural frequencies with change in the slenderness ratio (${\sqrt{A_0R^2/I_0}}$). The mass and stiffness matrices are derived where we get two stiffness matrices for the node and boundary respectively. The non-dimensional form is discussed as well.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.539-548
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• 2007

이 논문은 Pasternak지반으로 지지된 변화폭 원호형 띠기초의 휨-비틀림 자유진동에 관한 연구이다. 띠기초의 단면은 단면깊이는 일정하고, 단면폭은 1차식으로 변화하는 변화폭을 갖는 직사각형 단면으로 채택하였다. 띠기초의 지반은 Winkler지반에 전단층을 갖는 Pasternak지반으로 모형화하였다. 이러한 원호형 띠기초의 자유진동을 지배하는 상미분방정식과 경계조건을 유도하였다. 자유진동의 관성항으로는 휨관성, 회전관성 및 비틀림관성을 고려하였다. 상미분방정식을 수치해석하여 4개의 최저차 고유진동수를 산출하였다. 수치해석의 결과로 띠기초의 변수들이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 논문의 결과는 띠기초의 동적 설계에 매우 유용한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.968-977
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• 1996

The linear/nonlinear vibration response of the rotating hybrid cylindrical shell with simply supported boundary condition is studied. The Ritz-Galerkin method is applied to obtain the nonlinear frequency equation, which excludes in-plane and rotatory inertia but includes bending stretching coupling terms. The bifurcation phenomena for the linear frequency and the frequency ratio(nonlinear/linear frequency ratio) are presented. The hybrid cylindrical shells are composed of composite(GFRP, CFRP) metal(aluminium, steel) with symmetric and antisymmetric stacking sequence. The effects of the Coriolis and centrifugal force are considered The results also present the effects of length-to- radies ratio, radius-to-thickness ratio, the circumferential wave number, the stacking sequence, the material property, the initial excitation amplitude and the rotating speed. The present linear frequency results are compared with those of the available literature.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1043-1052
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• 2014

이 연구는 마제형 원호 아치의 면내 저유진동에 관한 연구이다. 마제형 아치의 면내 자유진동을 지배하는 연립 상미분방정식을 곡률중심 및 접선 방향의 변위에 대하여 유도하였다. 특히 지배미분방정식은 반원보다 큰 중심각을 갖는 마제형 아치에 적용하기 위하여 각좌표보다는 곡선거리 좌표에 관한 미분방정식으로 유도하였다. 미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하였다. 변수연구를 통하여 회전관성, 세장비, 곡선길이비가 무차원 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.152-159
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• 2007

A study on the control of free vibration and stability characteristics of rotating hollow circular shafts subjected to compressive axial forces is presented in this paper. Both passive structural tailoring technique and active control scheme via collocated piezoelectric sensing and actuation are used in the study Gyroscopic and centrifugal forces combined with the compressive axial force contribute to the occurrence of divergence and flutter instabilities of the rotating shaft. The dual methodology based on the passive and active control schemes shows a high degree of efficiency toward postponement of these instabilities and expansion of the domain of stability of the system. The structural model of the shaft is based on an advanced thin-walled beam structure that includes the non-classical effects of transverse shear, anisotropy of constituent materials and rotatory inertia.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권5호
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• pp.551-566
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• 2005

Using two different, but related approaches, an exact dynamic stiffness matrix for a two-part beam-mass system is developed from the free vibration theory of a Bernoulli-Euler beam. The first approach is based on matrix transformation while the second one is a direct approach in which the kinematical conditions at the interfaces of the two-part beam-mass system are satisfied. Both procedures allow an exact free vibration analysis of structures such as a plane or a space frame, consisting of one or more two-part beam-mass systems. The two-part beam-mass system described in this paper is essentially a structural member consisting of two different beam segments between which there is a rigid mass element that may have rotatory inertia. Numerical checks to show that the two methods generate identical dynamic stiffness matrices were performed for a wide range of frequency values. Once the dynamic stiffness matrix is obtained using any of the two methods, the Wittrick-Williams algorithm is applied to compute the natural frequencies of some frameworks consisting of two-part beam-mass systems. Numerical results are discussed and the paper concludes with some remarks.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6A호
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• pp.827-833
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• 2008

이 논문은 elastica형 아치의 자유진동에 관한 연구이다. Elastica형 아치의 선형은 항상 일정한 곡선길이를 갖는 후좌굴 기둥의 정확탄성곡선을 이용하였다. 이 Elastica형 아치의 곡률항을 일반아치의 자유진동을 지배하는 미분방정식에 적용하여 고유진동수 및 진동형을 산출하였다. 수치해석 예에서는 회전-회전, 회전-고정 및 고정-고정의 지점조건을 고려하였다. 회전관성이 고유진동수에 미치는 영향을 분석하고, 아치의 높이비 및 세장비와 고유진동수와의 관계를 그림에 나타내었다. Elastica형 아치와 포물선형 아치의 고유진동수를 비교한 결과, elastica형 아치의 고유진동수가 포물선 아치의 고유진동수보다 매우 크게 나타나는 동적 특성을 보였다. 진동형의 전형적인 예를 그림에 나타내었다.

• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.1075-1082
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• 2000

본 논문은 이중 탄성기초 위에 놓인 테이퍼진 티모센코 보의 진동과 동적 안정성에 대한 연구로써, 이중 탄성기초는 지반모델에서 흔히 이용되는 분포 Winkler 스프링들과 전단기초층으로 구성된다. 보의 전단변형과 회전관성이 고려되고, 지배방정식은 Halmilton원리를 이용한 에너지 표현식에 의해 유도된다. 고유진동수와 좌굴하중을 구하기 위해 관계되는 고유치 문제를 풀며, 출력을 받는 보의 진동에 대한 수치해석결과들이 제시되는 다른 방법을 사용한 유용한 해의 결과들과 비교된다. 출력을 받고 탄성기초 위에 놓인 테이퍼진 티모센코 보의 고유진동수, 모드 형상, 그리고 임계하중 값들이 다양한 테이퍼 두께의 비, 전단기초 파라미터, Winkler 기초파라미터, 경계조건의 변화에 대해 조사된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.371-379
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• 2001

이 논문은 연속성을 갖는 탄성지반 위에 놓인 곡선부재의 자유진동에 관한 연구이다. 연속성을 갖는 탄성지반을 Pasternak 지반으로 모형화하여 곡선부재의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식을 유도하였다. 상미분방정식에는 회전관성과 전단변형효과를 고려하였다. 곡선부재의 선형은 원호형, 포물선형, 정현형, 타원형의 4가지를 채택하였고, 단부조건으로는 회전-회전, 회전-고정, 고정-고정의 3가지를 채택하였다. 실험실 규모의 실험을 실시하고 본 연구의 결과와 비교하여 연구의 타당성을 검증하였다. 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선부재의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었으며 진동형의 예를 그림에 나타내었다.