• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권1호
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• pp.91-100
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• 2001

본 연구에서는 스팬의 중간지점에 신축 스프링과 회전 스프링을 가지며 Pasternak지반 위에 놓인 Timoshenko보-기둥에 대한 유한 요소법을 이용하여 안정해석을 한 것이다. 이 유한요소법에 의하여 얻어진 해는 신축스프링과 회전스프링, 전단지반이 없는 Timoshenko보-기둥의 경우에 대하여 기존해와 비교되었다. 동적안정해석에 의해 스팬 중간지점에 신축 및 회전 스프링을 가진 Pasternak지반 위해 놓인 Timoshenko보-기둥의 동적안정영역을 결정하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.158-172
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• 1992

대형구조물의 국부구조계를 구성하는 후판, 선체이중저구조와 같은 복판팬널등의 진동문제에 있어서 전단변형 및 회전관성효과가 매우 크므로 정확한 진동해석을 위해서는 이들 구조계를 상기 효과를 고려한 Mindlin판유추 구조계로 취급하여야 한다. 또한, 이들 구조계의 실제 경계조건은 일반적으로 단순지지와 고정의 중간상태이므로 경계조건을 회전에 대한 탄성구속으로 다룰 필요가 있다. 그러나 4변모두 단순지지 경계조건을 갖는 Mindlin판을 제외하고는 엄밀해를 구하기 어려워 근사적 방법의 사용이 불가피한데, 한 방법으로 Rayleigh-Ritz 방법이 널리 이용된다. Rayleigh-Ritz 방법에 의한 Mindlin판유추 구조계의 진동해석에 있어서 진동파형가정함수로서 통상 Timoshenko보함수가 이용된다. 이 경우 전단변형의 효과가 고려되어야 하므로 횡방향처짐 및 굽힘회전각에 대한 2개의 함수계가 도입되어야 하므로 실제 연산이 Euler보함수를 이용한 박판유추 구조계의 진동해석 때 보다도 훨씬 더 복잡하다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 연산의 복잡성을 줄이기 위해 진동파형가정함수로서 Timoshenko보함수 성질을 갖는 다항식 도출방안을 제시하였고, 이를 이용하여 주변경계조건이 회전에 대해 탄성구속된 Mindlin판유추 구조계의 진동해석 및 감도해석을 정식화하여, 등방성 후판 및 실선이중저구조의 1/8축척 모델을 대상으로 일련의 수치계산을 수행하여 이의 정확도 및 효율성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.577-585
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• 2006

본 연구에서는 비선형 전단변형을 고려할 수 있는 Timoshenko보 이론을 정식화 하였다. 제안된 모델은 전단변형을 고려하므로서 짧은 기둥이나 전단 지배 기둥에서 일반적인 Bernoulli보 이론 보다 합리적인 결과를 보여준다. 단면은 층상화 모델을 이용하였으며, 층상화 단면 모델은 단면을 분활하여 소성화 진행과정을 관찰할 수 있으며 축력과 모멘트의 상호작용을 알 수 있다. 정식화한 요소는 일반적인 철근 콘크리트 부재의 해석을 위해 유한요소 프로그램에 적용하였다. 철근콘크리트 기둥의 해석을 실험결과와 비교하였고, 철근콘크리트 기둥에 대한 거동특성을 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.174-186
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• 1991

해상 및 육상구조물에는 다수의 보 및 봉요소들로 구성된 골조구조계 또는 이에 감쇠가 있는 스프링·질량계로 유추될 수 있는 부가물이 부가된 복합적구조계가 있다. 이와 같은 계의 진동해석을 효율적으로 수행하기 위해 receptance방법을 근간으로 하는 해석적 방법을 제시했다. 자유진동특성 및 집중기진력에 대한 응답을 계산하기 위해 균일단면 Timoshenko보 및 봉의 receptance를 유도하고 이들을 각종 부가물들의 receptance와 함께 합성하는 방법을 제시했다. 이때 복합계의 감쇠특성도 각 구성요소 감쇠특성의 합성에 의해 산정된다. 또한 지지부에 변위기진이 작용하는 경우에 대한 동적응답계산을 수행할수 있도록 균일단면 Timoshenko보 및 봉의 Support Displacement Transfer Ratio를 유도하고 이를 다른 구성요소들의 receptance와 합성하는 방법도 제시했다. 이와같은 방법은 특히 부분적 설계변수변경에 따른 동특성치 재산정예 있어서 매우 편리하다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.455-462
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• 1991

This paper present an analysis method of crankshaft of four cylinder internal combustion engine for studying dynamic characteristics of the shaft. For simple analysis, uniform sections of journal, pin and arm parts were assumed. Transfer Matrix Method was used, considering branched part and coordinate transformation part. Natural frequencies, natural modes and transfer functions of crank shaft were investigated based upon the Timosenko beam theory: It was shown that the calculated natural frequencies, modeshapes agree well with the experimental results.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.131-136
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• 1993

일반적으로 공작기계 주축계에 대해서 요구되는 기본적인 항목들로는 고강성, 고감쇠, 고회전정밀도, 저발열, 장수명 등이 있다. 최근에는 이러한 기능들과 함께 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모하기 위해서 고속절삭을 실현햐ㄹ 수 있는 공작기계 주축계의 고속화, 즉 고속 주축계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고속주축계의 동특성을 체계적으로해석하기 위해서 주축회전수의 영향을 고려한 유한요소모델(finite element model)을 도입하였다. 특히 주축은 세장비가 비교적 자기 때문에 Timoshenko보 이론으로, 베어링은 유한한 폭을 가지고 있기 때문에 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화 하였다. 그리고 고속주축계의 설계조건들을 도출하기 위해서 동특성 해석결과들로 부터 고속주축계의 모드매개변수들인 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축 회전수, 베어링의 지지특성, 베어 링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.91-95
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• 1992

현재 대부분의 공작기계에서는 모터의 동력을 주축으로 전달하기 위해서 커플링, 밸트,기어 등을 사용하고 있지 만 주축이 고속회전할 수록 커플링 구동방법에서는 주축과 모터의 미스얼라인먼트에 의한 진동과 소음이 커지고 벨트 구동방법에서는 원심력에 의한 벨트 장력의 증가 및 벨트의 파손현상, 벨트와 풀리간의 미끄럼현상 등이 발생하며, 기거 구동방법에서는 기어간의 금속접촉에 의한 진동과 소음이 증대하게 된다. 본 연구에서는 모터내장형 주축의 동특성을 체계적으로 해석하기 위해서 유한요소모델을 도입하였다. 특히 공작기계 주축은 세장비가 비교적 작기 때문에 Timoshenko보 이론으로 모델화하였고, 여러장의 얇은 철심용 강판들도 적층된 내장형 모터의 회전부(rotor)는 굽힘변형 및 전단변형에 대해서 상당 수준의 강성효과를 나타내기 때문에 질량효과 외에도 그 강성효과를 수학적 모델에서 고려하였다, 또한 진동실험 결과로 부터 모터회전부의 강성특성을 규명하는 방법을 제시하였으며, 제안된 규명방법의 유용성은 모터내장형 주축에 대한 모드매개변수의 이론값과 실험값을 비교함으로써 입증하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1426-1432
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• 1991

본 연구에서는 Timoshenko보이론과 전달행렬법에 의해서 얻어지는 베어링의 반력들과 주축계의 불완전진동모드간의 선형관계를 이용하여 원리적으로 반복계산없이 반경방향과 굽힘모멘트방향의 선형등방성 베어링계수들을 규명하는 방법을 제안하였다. 제안된 규명방법은 주축계에 사용된 베어링의 수보다 진동모드에 대한 측정점의 수가 2배 이상 많아야 한다는 조건을 가지고 있다. 또한 선형 연립방정식으로 부터 직접 규명된 베어링계수들의 일부가 정보의 부정확성에 의해서 물리적으로 타당성이 없는 음수로 나타나는 경우에는 측정결과와의 차이를 최소화시키면서, 물리적으로 타당성이 있는 양수의 베어링계수들을 규명할 수 있는 방법이 제안조건들을 가진 최적화문제의 형태로 제시되었다. 그리고 제시된 최적화문제의 해는 선형화방법(linearization method)를 통해서 얻었다. 아울러서 주축계의 실험모델에 대한 가진실험결과를 이용 하여 제안된 규명방법의 유용성을 평가하였다.

• 소음진동
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• 제9권5호
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• pp.1012-1018
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• 1999

This paper deals with the coupled flexural-torsional vibrations of Timoshenko beams with monosymmetric cross-section. The governing differtial equations for free vibration of such beams are derived and solved numerically to obtain frequencies and mode shapes. Numerical results are calculated for three specific examples of beams with free-free, clamped-free, hinged-hinged, clamped-hinged and clamped-clamped end constraints. The effect of warping stiffess on the natural frequencies and mode shapes is discussed and it is concluded that substantial error can be incurred if the effect is ignored.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.327-334
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• 2001

This paper presents a non-linear analysis procedure for plane frame structures by finite element formulation with assumptions of Timoshenko beam theory. Finite element displacement method based on Lagrangian formulation is used and two-noded and isoparametric line element is adopted to represent finite element model. The layered approach is used for the elasto-plastic analysis of the plane frame structures with rectangular and I cross sections. A load incremental method combined with the tangent stiffness and the initial stiffness methods for each load increment is used for the solution of non-linear equations. Numerical examples are presented to investigate the behavior and the accuracy of the elasto-plastic non-linear application and the results of this study are compared with other solutions using the concept of plastic hinge.