Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.23
no.11
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pp.996-1002
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2013
Conditions of stiffness for a steel spring torsional vibration damper are difficult and ambiguous. Nevertheless correct estimation of stiffness is essential and important in the damper design for the damper to activate properly in the field. In this paper, to build up the estimation method of steel spring torsional vibration damper a miniaturized model was developed for modelling between a spring and inner star of the damper. The method obtained from the results through the experiment and analysis of it was applied to the prototype torsional damper.
In general, crankshafts which are used in internal combustion reciprocating engines are subjects to high torsional vibration. Therefore, a damper is often used to minimize the torsional vibration in reciprocating engines. In this paper, in order to investigate damping performance of viscous damper, the real effective viscosity and complex damping coefficient of silicone oil, and the effective inertia moment of inertia ring are calculated considering the relative motion between damper casing and inertia ring. Based on these results multi-cylinder shaft is modeled into equivalent 2-degree of freedom system and optimum condition is estimated by calculating the amplification factor of viscous damper. Also the test damper was manufactured according to the result of theoretical investigation, the performance and durability was ascertained through experimental examination.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.4
no.1
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pp.20-30
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1982
Recent diesel engine has achieved high speed running comparable to that of gasoline engine as a speed improvement effort. Consequently, torsional vibration of high-speed diesel engine induced vibration nosise, reduced horsepower and the like. Viscous damper which is thought to be effective in curtailing the torsional vibration was studied over a wide range of speed. In this investigation, a water cooling, 4-cycle high-speed diesel engine(Msx. 3500 rpm)was used for the study. Theoretical analysis was made by assuming the engine to be an ideal equivalent system(length, moment of inertia) i. e. the multi-degree of freedom equivalent torsional vibration system with damper was analyzed. In the analysis, the inertia moment of suitable damper for this experiment was calculated by varying the relative damping coefficient of damper of engine for each damper. Furthermore, in the torsional vibration experiment, the torsional vibration amplitude of the crankshaft system was measured when the engine was equipped with dampers of different moments of inertia and also when the engine was equipped without dampers. The experimental results were compared with the analytical values and were found to be satisfied. The results of this investigation are summarized below; (1) It was found that for the engine equipped with dampers, the torsional vibration amplitude was reduced to about one third of those without dampers. (2) The optimum value of inertia moment of viscous damper for the engine was found to be about Id=1.05(kg.cm.s$^{2}$) (3) The optimum damping coefficient and the ratio of moment of inertia for the engine were found to be about Ca= 850(kg.cm.s), Rd=0.509, respectively (b1 dapmper).
Vibration is an undesirable phenomenon in a dynamic system like lightly damped aerospace structures and active vibration control has gradually been employed to suppress vibration. The objective of the current investigation is to introduce an active torsional magneto-rheological (MR) fluid based damper for vibration control of a typical nose landing gear. They offer the adaptability of active control devices without requiring the associated large power sources. A torsional damper is designed and developed based on Bingham plastic shear flow model. The numerical analysis is carried out to estimate the damping coefficient and damping force. The designed damper is fabricated and an experimental setup is also established to characterize the damper and these results are compared with the analytical results. A typical FE model of Nose landing gear is developed to study the effectiveness of the damper. Open loop response analysis has been carried out and response levels are monitored at the piston tip of a nose landing gear for various loading conditions without damper and with MR-damper as semi-active device. The closed-loop full state feedback control scheme by the pole-placement technique is also applied to control the landing gear instability of an aircraft.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.21
no.12
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pp.1192-1198
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2011
Design routines of a torsional spring-viscous damper for a 1800 kW four cycle diesel engine-generator system are described. Modal techniques for system normalization and optimal equations for damper design are used to obtain proper design parameters of the damper. A prototype damper is manufactured according to the described design process and its two design parameters, stiffness and damping, are evaluated experimentally by torsional actuator test and free decay test. Experimentally obtained values of stiffness and damping coefficients showed good agreements with the designed values of the prototype damper.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2008.11a
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pp.105-111
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2008
The clutch with torsional damper is installed on a passenger car with manual transmission, which not only transmits the power generated by engine to the transmission but also absorbs the shock and vibration from the engine. The torsional damper in the clutch dissipates the torsional vibration energy and eliminates the resonance in the driveline but high damping in the damper causes the increase of the vibration level which is against the comfort and durability. In this study, a dynamic model for the passenger car driveline with manual transmission was developed to investigate the vibration and the effects of characteristics of the driveline. With the dynamic model, the vibration characteristics of driveline were examined by the mode analysis and driving simulation, and the effects of hysteresis torque and spring constant were investigated. The vehicle tests with prototype torsional dampers were preformed and the test results showed good agreements with the simulation.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.19
no.3
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pp.243-250
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2009
The clutch with torsional damper is installed on a passenger car with manual transmission, which not only transmits the power generated by engine to the transmission but also absorbs the shock and vibration from the engine. The torsional damper in the clutch dissipates the torsional vibration energy and eliminates the resonance in the driveline but high damping in the damper causes the increase of the vibration level which is against the comfort and durability. In this study, a dynamic model for the passenger car driveline with manual transmission was developed to investigate the vibration and the effects of characteristics of the driveline. With the dynamic model, the vibration characteristics of driveline were examined by the mode analysis and driving simulation, and the effects of hysteresis torque and spring constant were investigated. The vehicle tests with prototype torsional dampers were preformed and the test results showed good agreements with the simulation.
The fluctuation of the engine torque appears to be the major source of the torsional vibration of the automotive driveline. The reduction of this torsional vibration has become a significant problem, due to an increase in the fluctuation of the torque of recent light weighted and high powered engines, along with the requirements of higher performance. The torsional vibration of the automotive driveline can be reduced by smoothing the fluctuation by adjusting the torsional characteristics of the clutch-disc. This paper presents an experimental and theoretical research on the clutch-disc torsional characteristics for the reduction of the torsional vibration at driving. The effects of clutch-damper on diminishing the torsional vibration were investigated experimentally. A dynamic model for the automotive driveline was developed, and the engine torque of the model were evaluated with experimental data. By executing a simulation using the model, it has become possible to obtain the clutch-disc torsional characteristics and the clutch-disc torsional characteristics for reducing the torsional vibration has been suggested. The results are as follows: (1) By exceuting simulations using nonlinear model of four degrees of freedom, a design technique to determine the clutch-disc torsional characteristics for reducing the torsional vibration at driving was developed. (2) The influence of barious torsional characteristics of the clutch has been studied in examining design parameters, which indicates that the domain to minimize the torsional vibration at driving depends on the characteristics of the clutch-damper, i. e., spring constant and hysteresis.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.15
no.1
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pp.13-19
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2012
Due to a low stiffness of cranktrain and a failure experience from a history within short development time, a viscous torsional vibration damper was applied in order to reduce the torsional vibration and keep the high reliability for the durability of cranktrain system in the direct injection diesel engine. As an improvement of the crankshaft stiffness by increasing the diameter of main and pin journal, a rubber type damper could be considered. In this study, the control factors of rubber damper, the moment of inertia ring, stiffness of damper and damping coefficient of ring, were investigated by DFSS method through the analysis work and the measurement in the real engine condition.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.23
no.10
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pp.902-908
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2013
The input torque ripple induced by combustion engines is a significant source of NVH(noise, vibration and harshness) problem in automotive transmissions. Because this torque fluctuation is primarily transmitted to the input shaft of automotive powertrains(e.g., automatic transmissions) when the lock-up clutches are closed, a torsional damper with helical springs is generally inserted between engine and transmissions to isolate the input vibratory energy, which is essential for the passenger comfort. The torsional vibration isolator exhibits frequency ranges in which there is low vibration transmissibility. However, the isolation performance is currently evaluated through the static torsional spring characteristics. In this study, the transmissibility of torsional spring dampers, essential dynamic performance index for vibration isolator, is first experimentally evaluated.
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