The machine equipment of the building inside occurs the vibration. In order to reduce this vibration spring, rubber pad is used. But efficiency of this classical mount is restricted at specific frequency. Also maximum efficiency design is complicated. This paper proposes and examines a attached mass isolation system that is used to reduce transmitted vibrations from machines onto their floor support. With attached mass the low frequency performance is improved overall. The performance is showed in 2 degree of freedom model test. And the proposed isolator has been validated by dynamic test and good agreement between theoretical and experimental results has been obtained.
Simple spring-damper-mass models have been widely used to investigate whole-body vortical biodynamic response characteristics of the seated vehicle driver. Most previous models have not considered the effect of wobbling masses; i.e. heart, lungs, liver, intestine, etc. In this study, 4 -DOF seated driver model including one non-rigid mass representing wobbling visceral mass, 5-DOF model including intestine, and 10-DOF model including five lumbar vertebral masses were proposed. The model parameters were identified by a combinatorial optimization technique. simulated annealing method. The objective function was chosen as the sum of error between model response of seat-to-head transmissibility and driving point mechanical impedance and those of experimental data for subjects seated erect without backrest support. The model response showed a good agreement with the experimental response characteristics. Using a 10-DOF model, calculated resonance frequency of lumbar spine at 4Hz was matched well with experimental results of Panjabi et al.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제2권2호
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pp.144-155
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2004
This paper addresses the issue of position control of a chain of multiple mass-spring-damper (CMMSD) units which can be found in many physical systems. The dynamic model of a CMMSD system with any degrees of freedom is expressed in a closed-form for the convenience of the controller design. Backstepping and model reference adaptive control (MRAC) approaches are then used to develop two adaptive output feedback controllers to control the position of a CMMSD system. The proposed controllers rely on the measurements of the input (force) and the output (position of the mass unit at the end of the chain) of the system without the knowledge of its parameters and internal states. Simulations are used to verify the effectiveness of the controllers
As an attempt to further improve the reliability and effectiveness of ultrasonic testing (UT), a two-dimensional numerical simulator of UT was developed. The simulator models the wave medium (or test object) using the mass-spring lattice model (MSLM) that consists of mass-points and springs. Some previous simulation results, obtained by using MSLM, are briefly reviewed in this paper, for propagation, reflection, and scattering of ultrasonic waves. Next, the models of transmitting and receiving piezoelectric transducers are introduced with some numerical results, which is a main focus of this paper. The UT simulator, established by combining the transducer models with the MSLM, was used to simulate many UT setups. In this paper, two simple setups are considered as examples, and their simulated A-scan signals are discussed. The potential of the MSLM, transducer models, and the UT simulator developed in this study to be used in the actual UT is confirmed.
Due to their elastic anisotropy, ultrasonic testing of austenitic welds, frequently used in nuclear power plants, is much more difficult than that of isotropic elements. For accurate testing of austenitic welds, ultrasonic wave phenomena therein must be full understood. This study uses an accurate and effective numerical model, the mass-spring lattice model, for such phenomena. By comparing the numerical results with the corresponding analytical results, it is shown that the model is capable of accurately predicting the generation, reflection, refraction, and scattering phenomena of ultrasonic waves in anisotropic austenite welds. Therefore, the mass-spring lattice model will provide a very useful tool for simulating ultrasonic testing of austenitic welds, and thus will contribute to the enhancement of reliability of such ultrasonic testing.
본 논문에서는 질점-스프링 모델(mass-spring model)에 기반한 대화형 천 시뮬레이션(interactive cloth simulation) 기법을 제시하며, 특히 소수의 질점들(mass-points)에 상대적으로 강한 힘이 가해졌을 경우 사실적으로 천을 시뮬레이션하는 방법에 초점을 맞추었다. 본 논문에서 제시하는 방법은 소수의 점들에 대해 가해진 힘을 모든 질점들에 분산시킴으로써 의사 실시간(pseudo real-time) 내에 시뮬레이션을 수행하며, 이는 기존의 방법들에 비해 수행속도 면에서 매우 효율적이다. 또한, Provot[9]의 역동역학 방법(inverse dynamic method)을 사용하여 초탄성(super-elasticity) 현상을 해결한 뒤, 인접한 질점 간의 각도를 조정함으로써 초탄성 효과에 의해 발생하는 지그재그(zigzag) 현상을 제거하여 사실적으로 천을 시뮬레이션한다.
Discharge valve mechanism for an electrodynamic-oscillating compressor is different from that of a conventional reciprocating compressor. It has a larger discharge port area, heavier valve mass and stiffer valve spring comparing with the reciprocating one. Since the motion of piston is not kinematically restricted as in conventional reciprocating compressors, the stroke of the piston can change sensitively with supplied boltage and load. Thus piston can impact with discharge valve occasionally. This work deals on dynamic analysis of discharge valve considering all of those different characteristics. Impact is considered by a spring-mass model, and the pressure fluctuation at the both sides of the valve is also included considering the discharge port area and valve spring preload. It is assumed that piston moves in the region of between top and bottom dead center not by calculating piston motion from an electrodynamic equation but by getting values through experiment. Discharge pressure fluctuation is calculated using Helmholtz modeling. Finally, dynamic model for a discharge valve is constructed. In order to validate the model analysis results, the valve motion is experimentally measured and compared with analysis.
This paper conducts a parametric study of a new tuned mass damper with pre-strained superelastic SMA helical springs (SMAS-TMD) on the vibration reduction effect. First, a force-displacement relation model of superelastic SMA helical spring is presented based on the multilinear constitutive model of SMA material, and the tension tests of the six SMA springs fabricated are implemented to validate the mechanical model. Then, a dynamic model of a single floor steel frame with the SMAS-TMD damper is set up to simulate the seismic responses of the frame, which are testified by the shaking table tests. The wire diameter, initial coil diameter, number of coils and pre-strain length of SMA springs are extracted to investigate their influences on the seismic response reduction of the frame. The numerical and experimental results show that, under different earthquakes, when the wire diameter, initial coil diameter and number of coils are set to the appropriate values so that the initial elastic stiffness of the SMA spring is between 0.37 and 0.58 times of classic TMD stiffness, the maximum reduction ratios of the proposed damper can reach 40% as the mass ratio is 2.34%. Meanwhile, when the pre-strain length of SMA spring is in a suitable range, the SMAS-TMD damper can also achieve very good vibration reduction performance. The vibration reduction performance of the SMAS-TMD damper is generally equal to or better than that of the classic optimal TMD, and the proposed damper effectively suppresses the detuning phenomena that often occurs in the classic TMD.
The coupled free vibration of flexible structures and on-board liquid in zero gravity space was analyzed, considering the spacecraft main body as a rigid mass, the flexible appendages as two elastic beams, and the on-board liquid as a "spring-mass" system. Using the Lagrangians of a rigid mass (spacecraft main body), "spring-mass" (liquid), and two beams (flexible appendages), as well as assuming symmetric motion of the system, we obtained the frequency equations of the coupled system by applying Rayleigh-Ritz method. Solving these frequency equations, which are governed by three system parameters, as an eigenvalue problem, we obtained the coupled natural frequencies and vibration modes. We define the parameter for evaluating the magnitudes of coupled motions of the added mass (liquid) and beam (appendages). It was found that when varying one system parameter, the frequency curves veer, vibration modes exchange, and the significant coupling occurs not in the region closest to the two frequency curves but in the two regions separate from that region.
This paper is concerned with the comparative numerical and experimental study on the natural behavior and the motion responses of a 1/75 moored scale model of a 2.5 MW spar-type floating offshore wind turbine subject to 1-D regular wave. Heave, pitch and surge motions and the mooring tensions are investigated and compared by numerical and experimental methods. The upper part of wind turbine which is composed of three rotor blades, hub and nacelle is modeled as a lumped mass and three mooring lines are pre-tensioned by means of linear springs. The numerical simulations are carried out by a coupled FEM-cable dynamics code, while the experiments are performed in a wave tank equipped with the specially-designed vision and data acquisition system. Using the both methods, the natural behavior and the motion responses in RAOs are compared and parametrically investigated to the fairlead position, the spring constant and the location of mass center of platform. It is confirmed, from the comparison, that both methods show a good agreement for all the test cases. And, it is observed that the mooring tension is influenced by all three parameters but the platform motion is dominated by the location of mass center. In addition, from the sensitivity analysis of RAOs, the coupling characteristic of platform motions and the sensitivities to the mooring parameters are investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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