• 제목, 요약, 키워드: 고유진동수 모우드

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나선형(螺旋形) 곡선부재(曲線部材)의 자유진동(自由振動)에 관한 연구(研究) (A Study on the Free Vibration of the Helically Curved Members)

  • 임성순;장승필
    • 대한토목학회논문집
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    • v.8 no.2
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    • pp.227-238
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    • 1988
  • 본 논문에서는 인터체인지나 램프시설 등에서 볼 수 있는 공간 곡선부재들을 나선형 곡선부재로 이상화시켰다. 나선의 기하학적 특성치와 초기 곡률을 고려하여 평형방정식을 유도하였으며 모우드 형상함수를 가정하여 단순지지된 나선형 곡선부재의 규준화된 고유진동수를 계산할 수 있는 모우드 방정식을 유도하였다. 이러한 모우드 방정식을 이용하여 나선형 곡선부재의 고유진동수, 모우드 형상 그리고 고유진동수의 분포를 규명하였다.

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민감도행렬을 사용한 구조물의 손상추정법 (Structural Damage Detection Method Using Sensitivity Matrices)

  • 윤정방;김두기
    • 전산구조공학
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    • v.9 no.4
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    • pp.117-126
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    • 1996
  • 구조물의 손상추정법은 정적방법과 동적방법으로 나눌 수 있다. 정적방법은 정적하중과 정적변위의 관계를 이용하여 구조물의 손상위치와 손상정도를 추정하는 방법으로 동적방법에 비해 수식이 간단하나, 정적하중과 정적변위의 관계만을 사용하여 구조물의 손상을 추정하므로 정적변위에 대한 오차에 매우 민감하다. 동적방법은 구조물의 고유한 진동특성을 나타내는 고유진동수와 진동모우드를 구하여 구조물의 손상을 추정하는 방법으로, 정적방법에 비해 동일한 측점에서 많은 양의 시간기록자료를 계측할 수 는 있으나, 신뢰성이 높은 많은 수의 고유진동수와 진동모우드를 구하기가 어렵다. 본 연구에서는 구조물의 정적변위, 고유진동수와 진동모우드에 대한 민감도행렬을 사용하여 구조물의 정적 및 동적특성을 동시에 고려할 수 있는 구조물의 손상추정법을 제시하였다. 제시한 방법은 구조물의 손상 전.후의 정적변위와 진동모우드의 변화량을 부등구속조건식으로한 최적화기법을 사용하므로, 제한된 계측절점과 오차를 고려할 수 있으며 정적변위와 모우드 민감도행렬이외의 다양한 구조적 특성에 대한 민감도를 구속조건식으로 사용할 수 있다. 트러스구조물에 대한 모의 수치예제를 통한 제안한 방법의 정확성과 효율성을 수치적으로 검증하였다.

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유한요소법에 의한 회전하는 얇은 축대칭 셸의 진동에 관한 연구 (Vibration Analysis of Rotating Thin Shells of Revolution by Finite Element Method)

  • 김현실;이영환
    • 대한기계학회논문집
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    • v.9 no.4
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    • pp.487-496
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    • 1985
  • 회전하는 축대칭 얇은 셸구조물의 진동 특성을 유한요소법에 의하여 해석하였다. 2개의 절점을 가진 Conical Frustrm 형태의 축대칭 요소를 사용하였으며 원주방향의 변위는 Fourier Series로 분해하여서 방정식의 수를 상당히 줄일 수 있었다. Sanders-Koiter의 셸이론을 사용하였으며 진 동 모우드는 회전의 영향을 설명하기 위하여 대칭 및 비대칭 모우드를 모두 고려하였다. Coriolis 행렬을 포함하는 운동방정식에서 고유 진동수를 계산하기 위해서 질량, 강성 및 Coriolis 행렬로 이루어지는 Hermitian 행렬의 Sturm Sequence Property를 이용하였으며, 좁은 밴드를 갖는 대형 행렬에 알맞는 Determinant Search 방법을 확장하여 고유진동수 및 벡터를 구하였다. 원통형 셸에 대하여 정지한 경우 계산한 고유진동수를 실험치 및 이론치와 비교한 결과 잘 일치됨을 알 수 있었다. 여러 가지 회전 속도에 대해서 얻어진 고유진동스를 이론치와 비교한 결과 잘 일치 됨을 알 수 있어\ulcorner며 회전의 영향으로 traveling wave진동의 현상이 나타남을 알 수 있었다.

모우드 해석법을 이용한 캔틸레버 곡선보의 동적해석 (Dynamic Analysis of Cantilevered Curved Beam using Model Analysis Method)

  • 김영문;유기표
    • 한국공간구조학회논문집
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    • v.7 no.1
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    • pp.55-62
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    • 2007
  • 곡선보의 고유진동수를 측정하기 우하여 이론적인 해석과 실험 및 유한요소법해석을 실시하였다. 본 논문에서는 모우드해석을 위한 실험에서 얻어지는 결과로부터 곡선보의 동특성의 하나인 고유진동수를 구하였다 먼저, 이론식을 통해 구조물의 동특성을 파악하고, 유한요소해석과 실험에 의한 결과를 비교 검토하여 구조물의 동적해석에 있어서 모우드해석법의 적용성을 보였다.

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축대칭 셸의 음향방사 해석에 관한 연구

  • 홍진선;이장무
    • 대한기계학회논문집
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    • v.14 no.4
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    • pp.797-802
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    • 1990
  • 본 연구에서는 축대칭 셸의 고유모우드에 의하여 발생하는 음향의 방사특성을 유한요소법으로 구하고 실험을 수행하여 그 타당성을 검토하였다.축대칭 셸에서 원 주방향으로의 압력분포를 가정하여 2차원 문제로 단순화시키고 거리가 무한대인 영역 은 음향 임피던스 (acoustic impedance)를 이용하여 대처함으로써 축대칭 셸의 고유모 우드에 의하여 발생하는 음향세기와 방사효율을 구하였다. 각각의 고유모우드에 의 하여 방사되는 에너지는 서로 독립적이므로 강제진동에 의한 음향의 방사효율은 고유 모우드에 의한 방사효율의 가중치에 의한 평균(weighted average)을 취함으로써 구할 수 있다.

스티프너를 이용한 열린 상자형 구조물의 구조변경법에 관한 연구 (A Study on the Structural Modification of the Open Box Type Structure by Using the Stiffener)

  • 오창근;최창우;박석주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • pp.61-66
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    • 1995
  • 본 연구에서는 스티프너를 이용한 열린 상자형 구조물의 구조변경법에 대하여 고찰해 보았고, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 감도해석법을 이용하여 고유진동수 감도를 쉽게 구할 수 있었고 구해진 고유진동수 감도를 이용하여 변경할 위치를 결정할 수 있었다. 2. 최적구조변경법에 의해 변경량을 정량적으로 구할 수 있었고, 고유진동수를 목표한 값으로 바꿀 수 있었다. 3. 기둥을 이용한 구조변경에서 문제시 되었던 동위상의 고유진동모우드에 대해서도 효과적으로 고유진동수를 변경할 수 있었다. 스티프너는 설치위치에 대허여 비교적 제약을 받지 않으므로 구조물의 동특성 변경에 효과적일 것으로 생각된다. 그리고 구조변경을 더욱 효율적으로 수행하기 위해서는 구조물의 치수, 형상, 재료 등의 종합적인 설계변수를 고려하는 감도해석과 이를 바탕으로 하는 최적구조변경이 필요할 것이다.

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실험적 모우드 계수를 이용한 교량의 주행하중 해석 (Moving Load Analysis of Bridge Structures Using Experimental Modal Data)

  • 이형진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • v.15 no.3
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    • pp.409-420
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    • 2002
  • 본 논문에서는 상시진동계측 결과를 활용하여 교랑의 이동하중해석을 수행하기 위한 구조재해석 기법을 제시하였다. 구조재해석을 위해 필요한 실구조물의 고유진동수와 모우드 형상은 직접퓨리에 분석을 통해 구하고, 감쇠비는 Random Decrement기법을 이용하는 방법을 사용하였다. 또한, 계측 모우드 형상을 구조재해석에 필요한 자유도로 보간하기 위한 보간법을 제시하였다. 더불어, 제시된 구조재해석기법을 이동질량 모형에 기초한 주행하중 해석에 적용하여 이를 직접 해석한 결과와 비교하였다 해석결과는 상시진동 계측의 결과만을 이용하여 수행된 구조재해석 결과도 교량의 실제 응답을 잘 표현할 수 있음을 보여주고 있다.

얇은 면재를 갖는 샌드위치 평판의 진동해석 (Vibration Analysis of the Sandwich Plates with very thin faces)

  • 박인규;김익태;손충열
    • 대한조선학회논문집
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    • v.30 no.1
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    • pp.134-144
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    • 1993
  • 샌드위치 구조는 두층의 얇고 밀도가 크며 높은 강도와 강성을 갖고 있는 면재와 이에 비해 상대적으로 두껍고 밀도, 강도, 강성이 낮은 심재로 구성되어 서로의 단점을 보완하는 경량의 특수한 형태이다. 본 연구에서는 등방성의 심재에 2장의 면재가 대칭으로 적층된 샌드위치 평판 모델에 대해 Rayleigh-Ritz 방법으로 해석한 후, 고유진동수를 구하였다. 면재는 G.R.P.의 일종인 E-glass Woven Roving 외에 2종류를 사용하였고 심재는 foam core로서 P.V.C. 외에 3종류를 사용하여 면재와 심재의 종류, 두께, 지지조건 등의 변화에 따른 각 모우드의 고유진동수와 모우드 형상들을 구하고 각 조건들이 고유진동수에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 본 연구의 해석결과를 유한요소 program인 ADINA의 결과와 비교하였다.

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고유진동수를 이용한 균열탐색에 관한 연구 (A Study on the Crack Detection using Eigenfrequency Test Data)

  • 정명지;이영신
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • pp.187-191
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    • 1994
  • 기계구조물내의 균열은 고하중상태에서 갑작스러운 파괴의 주요 원인의 하나로서 이러한 균열의 조기탐지를 위해 기존의 비파괴검사 방법 이외에, 최근 진동측정 및 진동분석을 이용하는 방법이 경제성 및 그 효용성으로 인하여 깊게 연구되고 있다. 이러한 진동특성의 변화를 이용하여 균열을 탐지하는 방법이 많은 학자들에 의해 연구되어졌으며, 현재까지의 연구결과중 균열의 크기 및 위치를 동시에 탐지할 수 있는 방법중에서 비교적 단순, 정확하다고 판단되는 방법으로는 임의의 두 지점에서의 진폭측정을 이용한 Rizos(1)의 방법과 고유진동수 및 모우드형 측정을 이용한 Kam & Lee(2)의 방법이 있으나 이들 방법은 두가지 이상의 진동특성치를 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 진동특성치중 고유진동수만을 이용하여 단순부재에서 균열의 크기 및 위치를 수치적으로 예측할 수 있는 새로운 해석기법을 제시하고, 기존 방법 사용시의 결과와 비교 검토하여 그 유용성을 판단하는데 있다.

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한국종의 진동 특성에 관한 연구 I

  • 이장무;전성하;김석현;염영하
    • 대한기계학회논문집
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    • v.13 no.3
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    • pp.397-403
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    • 1989
  • 본 연구에서는 수치 시뮬레이션을 통하여 설계단계에서 종의 지배적인 진동모우드와 고유진동수를 예측하고 종래의 연구에서 다루었던 비대칭요소의 질량 효과뿐만 아니라 강성효과까지도 복합적으로 고려하여 실제종에 근사시켜 해석함으로 써 제작후 울림수교정에 직접적인 정보를 제공할 수 있도록 하였다.