• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.538-542
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• 2015

선체의 횡관성모멘트는 선박의 횡운동 특성을 다루는 경우 제외될 수 없는 요소로서 그 크기의 적정성은 선체 동특성 해석의 결과와 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러나 선박은 질량분포와 형상이 복잡하므로 이를 직접적인 계산을 통해 값을 구하기에는 과정이 매우 복잡하고 대상 선박의 구체적인 관련 자료를 얻기도 어렵다는 점에서 실용적으로는 선체 질량의 등가적 관성반경을 선체폭의 일정비율로 계산하는 간접적인 방법이 통용되고 있다. 한편, 어느 선체의 자유 횡운동이 나타내는 횡요 주기와 감쇠형태는 관성모멘트에 의해 영향을 받기 마련이고 따라서 이러한 응답의 결과적인 모양으로부터 역으로 해당 선박의 관성모멘트를 구하는 일반식의 도출이 가능할 것으로 유추될 수 있다. 본 연구에서는 관찰에 의한 선체의 횡요 주기는 경사각의 진폭 감쇠비에 의해서도 달라지는 관계를 해석하여 횡요 주기와 경사각 진폭 감쇠비 모두를 함수 인자로 포함하는 일반식에 의해 횡관성모멘트 크기가 구해질 수 있음을 나타내었다. 또한 이러한 일반식에 횡요 관찰 선박의 주요 제원을 적용하였을 때 나타나는 특성 그래프들을 분석한 결과 횡요주기뿐 아니라 진폭감쇠비가 함께 검토될 때 얻어지는 관성모멘트 값이 보다 정확해진다는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.35-42
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• 2003

This paper provides the first known flexural vibration data for thick (Mindlin) rectangular plates having V-notches. The V-notch has bending moment and shear force singularities at its sharp corner due to the transverse vibratory bending motion. Based upon Mindlin plate theory, in which transverse shear deformation and rotary inertia effects are considered, the Ritz procedure is employed with a hybrid set of admissible functions assumed for the rotational and transverse vibratory displacements. This set includes: (1) a mathematically complete set of admissible algebraic-trigonometric polynomials which guarantee convergence to exact frequencies as sufficient terms are retained; and (2) an admissible set of Mindlin corner functions which account for the bending moment and shear force singularities at the sharp corner of the V-notch. Extensive convergence studies demonstrate the necessity of adding the Mindlin corner functions to achieve accurate frequencies for rectangular plates having sharp V-notches.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.380-388
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• 2023

본 연구는 모형선박의 횡방향 무게분포를 변화시키면서 횡요주기 및 관성모멘트에 의한 GM을 추정하고 경사시험으로 계측되는 GM 값과 비교한다. 그 과정에서 각 수치를 분석하여 관계성을 파악한다. 실험 및 비교에 사용된 선박의 종류는 3종류로 7톤급, 20톤급 어선과 KVLCC의 모형선을 사용하였다. 실험은 스윙프레임 테스트와 자유 횡요 감쇠테스트를 수행하여 관성모멘트와 횡요주기를 계측하고, 경사시험으로 GM을 계측하였다. 관성모멘트와 횡요주기로 추정된 GM과 경사시험으로 구해진 GM은 선박의 무게 분포 변화에도 동일한 경향을 보였지만, 경사시험에서 구해진 GM이 더 작은 값을 보였다. 따라서 GM 추정 시에 관성모멘트나 횡요주기 외에도 추가적인 보정 계수나 파라미터가 필요하다고 판단된다. 추후 무게중심을 변화시켜 추정 GM과의 관계를 분석하여 보정 계수를 산출할 계획이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권5호
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• pp.921-932
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• 2016

This paper presents a theoretical analysis for determining the transverse deflection of simply supported battened beams subjected to a uniformly distributed transverse quasi-static load. The analysis considers not only the shear effect but also the discrete effect of battens on the transverse deflection of the battened beam. The analytical solution is obtained using the principle of minimum potential energy. Numerical validation of the present analytical solution is accomplished using finite element methods. The present analytical solution shows that the shear effect on the transverse deflection of battened beams increases with the cross-section area of the main member but decreases with the cross-section area of the batten. The longer the battened beam is, or the larger the moment of inertia of the main member is, the smaller the shear effect will be.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.22-33
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• 1993

A theoretical analysis of predicting the detailed motion of a piston-crank mechanism within piston-guide clearance is presented, and the analysis is applied to the piston motion in a gasoline engine. A piston movement program is developed to calculate the piston attitude relative to the bore, the piston to bore impact velocity and kinetic energy loss and the net transverse force acting on the piston. This paper presents the formulation of a set of differential equations governing the transverse and rotational motion of a piston. These equations of motion were solved by well established Runge-Kutta method. As a result of this study, it is possible to predict the effects of piston geometry and piston pin offset on a piston motion and kinetic energy loss.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.1212-1217
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• 2007

ATM(automated teller machine) is a machine which can deposit and withdraw money directly. For effective transfer of bills in the machine, crown belts are used. In this paper, the transverse vibration of crown belt is investigated. The equation of motion of the belt is derived using Lagrange's equation. Galerkin's method is applied to convert the partial differential equation to the ordinary differential equations. Experimental investigations are performed on the belt system with the variation of pulley type, eccentricity, and tension. The results of numerical analysis show in good agreement with the experimental results.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권1호
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• pp.183-201
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• 2016

Perforated steel beams can be optimised by increased beam depth and the moment of inertia combined with a reduced web thickness, favouring the use of original I-section beams. The designers are often confronted with situations where optimisation cannot be carried out effectively, taking account of the buckling risk at web posts, moment-shear transfers and local plastic deformations on the transverse holes of the openings. The purpose of this study is to suggest solutions for reducing these failure risks of tested optimal designed beams under applying loads in a self-reacting frame. The design method for the beams is the hunting search optimisation technique, and the design constraints are implemented from BS 5950 provisions. Therefore, I have aimed to explore the strengthening effects of reinforced openings with ring stiffeners, welded vertical simple plates on the web posts and horizontal plates around the openings on the ultimate load carrying capacities of optimally designed perforated steel beams. Test results have shown that compared to lateral stiffeners, ring and vertical stiffeners significantly increase the loadcarrying capacity of perforated steel beams.

• Tribology and Lubricants
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• 제35권2호
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• pp.123-131
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• 2019

This study characterizes the coastdown performances of two small electric motors supported on high-speed ball bearings (BBs) and gas foil bearings (GFBs), and it predicts their acceleration performances. The two motors have identical permanent magnetic rotors and mating stators. However, the shaft of the GFBs has a larger mass and polar/transverse moments of inertia than that of the BBs. Motor coastdown tests demonstrate that the rotor speed decreases linearly with the BBs and nonlinearly with the GFBs. A simple model for the BBs predicts a constant drag torque and linear decay of speed with time. The test data validate the model predictions. For the GFBs, the hydrodynamic lubrication model predictions reveal that the drag torque increases linearly with speed, and the speed decreases exponentially with time. The predictions agree very well with the test data in the speed range of 100-30 krpm. The boundary lubrication model predicts a constant drag torque and linear decay of speed with time. The predictions agree well with the test data below 15 krpm. Mixed lubrication occurs in the speed range of 30-15 krpm. Rotor acceleration performances are predicted based on the characteristics of deceleration performances. The GFBs require more time to reach 100,000 krpm than the BBs because of their larger shaft polar moment of inertia. However, predictions for the assumed identical polar moment of inertia reveal that the GFBs have a nearly identical acceleration performance to that of the BBs with a motor torque greater than $0.03N{\cdot}m$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.235-239
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• 2016

복원력을 잃고 선박이 전복될 때의 횡경사 속도는 선체가 사고 상황에 대해 외부로 표현하는 고유 응답의 하나가 된다. 자유 횡요 시 횡운동은 횡관성모멘트와 GM 및 횡감쇠계수와 같은 선체계수에 의해 나타낼 수 있으나 선체가 저속으로 진행되는 전복의 경우에는 각가속 성분이 특히 작아지므로 특성 해석은 보다 용이해진다. 따라서 빠르게 진행되는 전복사고에 비해 저속 전복 사고는 선체 거동의 예측이 적절히 가능할 뿐 아니라 선박구조에 필요한 시간의 확보가 수월해지므로 선박의 구조전략 측면에서 저속 전복사고는 별도로 분류하여 대응할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 선체의 자유 횡운동에 대한 선형미분방정식을 토대로 저속 전복 시 선체계수들이 전복속도에 미치는 영향을 관련된 함수들로 나타내었으며 횡운동 진폭감쇠비를 기준으로 횡감쇠계수 크기와 선체 특성을 분석하였다. 또한, 여기에서의 수식적 관계를 실제 선박의 제원에 적용함으로써 얻어지는 결과들을 통해 제시된 저속 전복 선박의 일반적 특성이 도시적으로 설명될 수 있음을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.486-494
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• 2004

This paper addresses the dynamic modeling and closed-loop eigenvibration analysis of composite rotating pretwisted fan blade modeled as non-uniform thin-walled beam with bi-convex cross-section fixed at the certain presetting angle and incorporating piezoelectric induced damping capabilities. The blade model incorporates non-classical features such as transverse shear, rotary inertia and includes the centrifugal and Coriolis force field. A velocity feedback control law relating the piezoelectiriccally induced transversal bending moment at the beam tip with the appropriately selected kinematical response quantity is used and the beneficial effects upon the closed loop eigenvibration of the blade are highlighted.