• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권10호
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• pp.946-949
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• 2007

This paper discusses the lateral vibration of a beam with boundary condition of one end fixed and the other end free. The uniform beam has a solution by summation of some simple exponential functions. But if its shape is not uniform, its solution could be by Bessel's function or mathematical solution could not exist. Even if the solution of Bessel's function exists, as Bessel function is a series function, we must get the solution by numerical method. Author had proposed the solution of the matrix method by Ritz's method and a new mode shape function, and had earned the good results for a wedge beam. Hereby a vibration analysis for the tapered beam with circle cross section was executed, and so good results were showed.

• Advances in nano research
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• 제13권1호
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• pp.63-75
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• 2022

The nonlinear dynamic behavior of a nonuniform small-scale nonlocal beam is investigated in this work. The nanobeam is theoretically modeled using the nonlocal Eringen theory, as well as a few of Von-nonlinear Kármán's theories and the classical beam theory. The Hamilton principle extracts partial differential equations (PDE) of an axially functionally graded (AFG) nano-scale beam consisting of SUS304 and Si₃N₄ throughout its length, and an elastic Winkler-Pasternak substrate supports the tapered AFG nanobeam. The beam thickness is a function of beam length, and it constantly varies throughout the length of the beam. The numerical solution strategy employs an iteration methodology connected with the generalized differential quadratic method (GDQM) to calculate the nonlinear outcomes. The nonlinear numerical results are presented in detail to examine the impact of various parameters such as nonlinear amplitude, nonlocal parameter, the component of the elastic foundation, rate of cross-section change, and volume fraction parameter on the linear and nonlinear free vibration characteristics of AFG nanobeam.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권11호
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• pp.18-26
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• 1999

최근, 유사 빔 전파방법이나 비 직교성 결합모드이론과 같은 다양한 근시적 해석법들이 중첩모드에 기초한 테이퍼 방향성 결합기의 그 광학적 특성을 분석하기 위하여 제안되어 왔다. 비록, 이들 접근 방식들이 특별한 구조에서 충분히 정확한 결과들을 제공하지만 테이퍼 전송 구조와 같은 민감한 광 소자 해석에는 불충분하다. 이를 위하여, 우리는 그 방향성 결합기의 전력전송을 정확하게 해석하기 위하여 새롭게 발전된 모드 전송선로, 해석법을 소개하고 이용하고자 한다. 이를 이용한 수치 해석 결과 대칭인 두 테이퍼 채널의 간격이 증가함에 따라 우/기 모드의 전파상수는 하나의 값으로 수렴하였다. 더욱이, 테이퍼 각도가 ${\theta}=0.1^{\circ}$일 때 하나의 전송 채널을 통하여 입사된 모드의 97%가 다른 전송 채널로 전송되었고, 그 기운 각도가 증가함에 따라 전력 전송은 현저하게 감소하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1023-1031
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• 1994

선형변단면(線形變斷面) I-형(型) 부재(部材)의 3차원(次元) 공간(空間)에서의 고유진동해석(固有振動解析)을 위하여 회전관성(回轉慣性)도 포함하는 컨시스턴트 질량행렬(質量行列)을 유도하였다. 유도과정(誘導過程)에서 정확한 형상함수(形狀函數)를 사용했다. 일반적으로 많이 사용되는 변단면부재(變斷面部材)의 경사(傾斜)는 매우 작으므로 '정형식(整形式)'으로 표현된 행렬(行列)을 사용하여 변단면(變斷面) 부재(部材)를 포함하는 구조물(構造物)을 해석할 때에 신빙성 없는 결과를 얻게 된다. 이러한 수치적(數値的) 오류(誤謬)를 피하기 위하여 '급수식(級數式)'을 유도했다. 변단면(變斷面) 부재(部材)의 구조물(構造物)을 해석하기 위하여 본 연구에서 유도된 질량행렬(質量行列)을 사용하여 구한 고유진동수(固有振動數)와 변단면(變斷面) 부재(部材)를 균일단면(均一斷面)의 탑형태(塔形態)로 표현하여 ANSYS에서 구한 고유진동수(固有振動數)를 비교하여 본 연구 결과 효율성과 정확성이 증진된 것을 확인하였다. 본 연구에서 유도된 질량행렬(質量行列)은 변단면(變斷面) 부재(部材)와 균일단면(均一斷面) 부재(部材)의 자유진동해석(自由振動解析)에 사용할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.87-95
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• 2000

양단이 단순지지 상태이고, 정현상으로 taper진 부재의 두 고유치(탄성임계하중과 횡방향 고유진동수)를 유한요소법으로 산정하였다. 그 결과로 얻어진 고유치의 계수들을 실무에 종사하는 구조 기술자들이 쉽게 이용할 수 있도록 각각의 경우에 대하여 간단한 대수 방정식으로 표시하였다. 유한요소법으로 구한 고유치 계수값과 대수 방정식에 의한 추정 계수값들의 상관계수는 어느 경우에나 거의 단위치(1)에 가까운 값으로 대수 방정식의 정당성을 뒷받침 하였다. 횡방향 진동수에 미치는 압축하중의 영향도 검토하였다. 이를 위하여 부재에 작용하는 축방향력을 차례로 증가시키면서 여기에 대응하는 진동수를 산정하였다. 그 결과 압축하중비 (P/P/sub cr/)와 진동수 비의 제곱 ((ω/ω/sub 0/)²)의 합은 어느 경우에나 거의 단위치(1)로 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.175-180
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• 2018

본 연구에서는 CFRP를 적층각도 45도로 제작하고 구조용 접착제로 접착된 TDCB(Tapered Double Cantilever Beam) 시험편을 CATIA로 설계를 하였고, 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석을 진행하였다. 연구 모델은 영국 산업 및 ISO 표준에 기초하여 설계하였으며, 모델 형상의 각도에 따라서 형상계수(m)를 변수로 설정하였다. 본 논문의 연구 결과로서, 모든 해석 시험편들 중에서 $4^{\circ}$ 인 경사 각도를 가진 시험편에서 최대 변형량은 12.628mm로 가장 높았으며 $8^{\circ}$에서 12.352mm으로 가장 낮은 값을 각각 보였다. 또한, 최대등가응력은 그 각도가 $6^{\circ}$에서 9210.3MPa가장 높았으며 $8^{\circ}$에서 4800.5MPa로 가장 낮은 값을 각각 보였다. 본 연구 결과를 통하여 CFRP로 제작된 적층각도를 가진 TDCB 구조물의 파손데이터를 확보할 수 있었으며, 본 연구결과를 토대로 얻은 CFRP로 접착된 TDCB 구조물의 파손데이터를 활용함으로서 실생활에서의 기계나 구조물에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.822-829
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• 2015

A transfer matrix method has been developed to determine the more accurate natural frequencies for the bending vibration of Bernoulli-Euler beam with linearly reduced width and a concentrated tip mass. The proposed method can be computed an infinite number of the natural frequencies using a single element. Using the differential equation, shear force, and bending moment in which can be deduced by the diverse variational principles, a transfer matrix is formulated. The roots of the differential equation are computed by the Frobenius method. The effect of the concentrated mass for the natural frequencies of width-tapered beams is examined through a parametric study, and to show the accuracy of the proposed method, the computed results compared with those obtained from commercial finite element analysis program(ANSYS).

• Steel and Composite Structures
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• 제11권6호
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• pp.435-454
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• 2011

Bonding composite materials to structural members for strengthening purpose has received a considerable attention in recent years. The major problem when using bonded FRP or steel plates to strengthen existing structures is the high interfacial stresses that may be built up near the plate ends which lead to premature failure of the structure. As a result, many researchers have developed several analytical methods to predict the interface performance of bonded repairs. In this paper, a numerical solution using finite - difference method is used to calculate the interfacial stress distribution in beams strengthened with FRP plate having a tapered ends with different thinning profiles. These latter, can significantly reduce the stress concentration. In the present theoretical analysis, the adherend shear deformations are taken into account by assuming a parabolic shear stress through the thickness of both beam and bonded plate. Numerical results from the present analysis are presented to demonstrate the advantages of use the tapers in design of strengthened beams.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권1호
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• pp.18-24
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• 2010

A Ka-band microstrip array antenna for wide-range detection of moving targets is analyzed through a photonicassisted reactive-near-field characterization technique. The antenna array employs a 3-dB-tapered feed network to suppress the sidelobe level while retaining a wide azimuth beamwidth for a wide detection range. The relative nearelectric field patterns of the array and its 3-dB-tapered feed lines have been measured using an electro-optic fieldmapping technique for minimally invasive millimeter-wave sensing. A number of typical limitations on the technique, involving bandwidth, low signal-modulation depth, and high laser-induced noise in high-frequency applications, have been overcome by suppressing the carrier portion of the optical interrogation beam.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.699-705
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• 2005

이 논문은 자유단에 집중질량을 갖고 종동력이 작용하는 변단면 캔틸레버 기둥의 임계하중에 관한 연구이다. 기둥의 단면을 중실 직사각형 단면을 갖는 선형 변단면으로 채택하고, Bernoulli-Euler 보 이론에 의한 자유단 집중질량을 갖고 종동력을 받는 소위 Beck 기둥의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하였다. 이 미분방정식을 수치해석하여 하중-고유진동수 곡선을 얻고 이로부터 발산임계하중 및 동요임계하중을 산출하였다. 수치해석의 결과로부터 변단면 형태, 경사변수 및 질량비가 임계하중에 미치는 영향을 고찰하였다.