An efficient solution method is presented to solve the eigenvalue problem arising in tile dynamic analysis of non-proportionally damped structural systems with multiple or close eigenvalues. The proposed method is obtained by applying the modified Newton-Raphson technique and the orthonormal condition of the eigenvectors to the quadratic eigenvalue problem. Even if the shift value is an eigenvalue of the system, the proposed method guarantees nonsingularity, which is analytically proved. The initial values of the proposed method can be taken as the intermediate results of iteration methods or results of approximate methods. Two numerical examples are also presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method and the results are compared with those of the well-known subspace iteration method and the Lanczos method.
The eigenvalue problems arise in the analysis of stability of traveling waves or rest state solutions are currently dealt with, using the Evans function method. In the literature, it had been shown that, use of this method is not straightforward even in very simple examples. Here an extended "variational" method to solve the eigenvalue problem for the higher order dierential equations is suggested. The extended method is matched to the well known variational iteration method. The criteria for validity of the eigenfunctions and eigenvalues obtained is presented. Attention is focused to find eigenvalue and eigenfunction solutions of the Kuramoto-Slivashinsky and (K[p,q]) equation.
This paper presents and efficient improvement of the iterative eigenvalue calculation method and the selection of initial values in AESOPS algorithm. To determine the initial eigenvalues of the system, system state matrix is constructed with the two-axis generator model. From the submatrices including synchronous and damping coefficients, the initial eigenvalues are calculated by the QR method. Participation factors are also calculated from the above submatrices in order to determine the generators which have a important effect to the specific oscillation mode. Also, the heuristically approximated eigenvalue calculation method in the AESOPS algorithm is transformed to the Newton Raphson Method which is largely used in the nonlinear numerical analysis. The new methods are developed from the AESOPS algorithm and thus only a few calculation steps are added to practice the proposed algorithm.
The goal of this study is a stability evaluation through eigenvalue and rotor dynamics analysis of the vacuum pump. The vacuum pump used is a roots type pump, one of the dry middle vacuum pumps, is necessary at the procedure to produce semiconductor and display. The eigenvalue evaluation is solved by numerical analysis through using Modal test and 2D 3D models. Both the experiment and the analysis result are similar, the analysis result using 2D is more oculate the 3D model comparing with test result. So rotor dynamic evaluation is performed through using 2D model. Rotor dynamic evaluation used the campbell diagram and root locus map which were acquired by complex eigenvalue analysis. And we checked minimum clearance of vacuum pump composition between two rotors through unbalance response analysis. Thus, vacuum pump, the target object of this study, was evaluated to be operated stably.
본 연구에서는 항공라이다 측량을 통해 생성된 고해상도 DEM을 산사태 발생 가능성 예측을 위한 객관적인 판단근거로 활용하고자 하였다. 이를 위해 산사태가 발생하지 않은 1개의 사면과 3개의 산사태 발생지역에 대하여 항공레이저 측량데이터에서 얻어진 2m 간격의 DEM을 이용하여 지형해석을 수행하였다. 해석요소에는 경사면 구배와 고유치 비(eigenvalue ratio)를 이용하였으며, 발생한 산사태의 피해현황 파악을 위해 한국도로공사에서 수행한 현장조사 자료를 활용하였다. 고해상도 DEM을 이용한 산사태 발생 가능성 분석 결과, 산사태 발생이 가능한 지형의 특징적인 해석값의 밀도분포가 명확해졌으며, 이러한 밀도분포를 통해 산사태의 발생 예측 및 현재 위험도의 표현이 가능함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 수치해석의 시간차분에서 발생하는 절단오차를 극복하는 방안으로 고유치 기법을 도입하였다. 고유치기법은 모의를 할 때 공간만을 이산화하는 특징을 가지며, 공간적으로 이산화된 방정식을 대각화시킴으로써 선형동력학적 시스템을 분리시킨 후 시간적분을 이용한 계산이 임의의 위치에서 임의의 시간에 대해 개별적으로 또 연속적으로 수행된다. 이러한 고유치기법을 이용하여 오염물 이동을 모의하고 이를 해석해와 비교 검증하였고, 동일한 조건에서 유한요소법을 이용한 수치모형과 고유치 기법을 이용한 용질이동의 예측을 실시한 결과 고유치기법을 이용할 경우 계산시간과 저장용량이 수치모형에 비해 절약됨을 확인할 수 있었다. 고유치 기법을 이용하여 지하유류저장 공동주위의 불균일 유속장에서 용질의 이동을 분석하였다 이 방법이 모의발생에 오랜 시간이 걸리는 문제에 유용하게 사용될 수 있으므로, 공동에 인접한 오염원으로부터 공동의 안전성을 평가하기 위한 민감도 분석에 이 방법을 적용하였으며, 모의결과에 의하면, 종분산지수와 횡분산지수가 각각 50 m, 5 m일 때 공동에 도달하는 시간은 약 50년으로 추정되었다.
In this study, we choose the sinusoidal shaped arch with pin-ends subjected to sinusoidal distributed excitation to investigate the fundamental mechanism of the dynamic instability. We derive the nonlinear equations of motion to investigate the instability phenomenon of arch structures and Identify the buckling characteristics of sinusoidal shaped arch structures through the nonlinear eigenvalue analysis with discreted equations of motion by Galerkin's method. We examine that phenomenons which direct snapping and indirect snapping with backbone curves to understand occurrence paths of the dynamic buckling.
This paper studies the effect of pad at initial stage and wear during braking on the dynamic contact pressure distribution. Wear is influenced by variable factor (contact pressure, sliding speed, radius, temperature) during dynamic braking and variation in contact pressure distribution. Many researchers have conducted complex eigenvalue analysis considering wear characteristic with Lim and Ashby wear map. The conventional analysis method is assumed the pad has smooth and flat surfaces. The purpose of this paper is to validate that wear rate induced by braking is considered for the precise squeal prediction. After obtaining pad wear from experiment, it is incorporated with FE model of brake system. Finally, the comparisons in fugitive nature of squeal will be carried out between the complex eigenvalue analysis and noise dynamometer experiment.
An eigenvalue analysis of a tunable micro-mechanical actuator is presented. The actuator is modeled as a continuum structure. The eigenvalue modified by the tuning voltage is computed through the linearization of the relation between the electrostatic force and the displacement at the equilibrium. A staggered algorithm is employed to perform the coupled analysis of the electrostatic and elastic fields. The stiffness matrix of the actuator is modified at this equilibrium state. The displacement field is perturbed using an eigenmode profile of the actuator. The configuration change of the actuator due to perturbation modifies the electrostatic field and thus the electrostatic force. The equivalent stiffness matrix corresponding to the perturbation and the change in the electrostatic force is then added to stiffness matrix in order to explain natural frequency shifting. The numerical examples are presented and compared with the experiments in the literatures.
보의 고유진동수는 보의 동적해석에서 중요한 역할을 한다. 보의 단면이 불규칙적으로 변하는 단형보의 고유진동수 산정은 해석상 복잡하고 어렵다. 이런 단형보의 해석은 주로 다자유도계 해석인 질량집중방법이 널리 사용되지만 이들 해석방법은 요소의 분할수나 계산의 반복수 또는 가정처짐곡선의 정확성 여부에 해석의 정밀성이 좌우된다. 본 연구는 대칭단형 단순보의 등가보 변환 방법과 그에 따른 고유치해석 방법을 제시하였으며 타 문헌의 예제와 여러 모델을 대상으로 그 타당성 및 실용성을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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