• Title, Summary, Keyword: 고유진동수 모우드

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Modal Characteristics of Control Element Assembly Shroud for Korean Standard Nuclear Power Plant(I) : Pre-Test Analysis (한국표준형 원자력발전소 제어봉집합체 보호구조물의 모우드 특성)

  • Jhung, Myung-Jo;Choi, Suhn;Song, Heuy-Gap;Park, Keun-Bae
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.3
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    • pp.105-112
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    • 1992
  • The design of reactor internals requires the accurate vibration characteristics of each component for subsequent dynamic structural response analysis. For Korean standard nuclear power plant some modifications on the Control Element Assembly shroud from the reference design have been made. Since the shroud is complex in geometry having an array of vertical round tubes and webs in a square grid pattern, and being tied down by preloaded tie rods into position, it is planned to perform a vibration measurement program consisting of both experimental and analytical modal studies upon that component. To determine the proper test conditions, the pre-test analysis has been performed using the general purpose structural analysis program ANSYS. Also the effects of the number of master degrees of freedom, holes in the web and tie-rod preload on the natural frequencies are examined prior to the pre-test analysis. After decision of appropriate finite element model, frequency analysis and harmonic analysis are performed and ideas for the test conditions such as the number of measurement points, their locations, measurement frequency range and the excitation force level are determined.

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Finite Element Solution of Helmholtz Equation for Free Harbor Oscillation (항만 고유 진동 해석을 위한 Helmholtz 방정식의 유한요소 해법)

  • Ryu, Yeon Sun;Lee, Byung Gul
    • Journal of The Korean Society of Civil Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.47-54
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    • 1993
  • For the numerical analysis of free oscillation characteristics in a harbor with general boundary and bottom topography, finite element method is applied. The governing Helmholtz equation is transformed into a generalized matrix eigenvalue problem using the standard finite element procedure. A computer code is developed for the numerical evaluation of natural frequencies and free oscillation modes. In the eigensolution process, a shifting strategy is devised for the treatment of numerical singularity. Scaling of coefficient matrix is also found to be effective for the alleviation of numerical ill-conditioning. For the test problems, firstly, analytical and numerical solutions are compared and validity of the code is obtained. Hence the method is successfully applicable for the real-world problems with general geometric boundaries and bottom topography.

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Modal Characteristics of Control Element Assembly Shroud for Korean Standard Nuclear Power Plant(II : Test and Post-Test Analysis) (한국표준형 원자력발전소 제어봉집합체 보호구조물의 모우드 특성 II)

  • Jhung, Myung-Jo;Park, Keun-Bae;Song, Heuy-Gap;Choi, Suhn
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.4
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    • pp.93-102
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    • 1992
  • The design of reactor internals requires the accurate vibration characteristics of each component for subsequent dynamic structural response analyses. For Korean standard nuclear power plant some modifications on the Control Element Assembly shroud from the reference design have been made, Since the shroud is complex in geometry having an array of vertical round tubes and webs in a square grid pattern, and being tied down by preloaded tie rods into position, it is planned to perform a vibration measurement program consisting of both experimental and analytical modal studies upon that component. The shroud modal testing was performed on the low frequency global survey to measure the first several modes. The analysis using the finite element model was also performed for the as-tested conditions. The natural frequencies and mode shapes from both test and analysis have been acquired and compared to be in good agreement. It is concluded that finite element model generated is good enough to be used in the design for the dynamic response analysis under various loading conditions.

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Determination of the Natural Frequencies and Mode Shapes of Large Structures by Accelerated Newton-Raphson Method (Accelerated Newton-Raphson 방법에 의한 대형구조물의 자유진동수와 모우드형의 결정)

  • Kim, Man Cheol;Lee, In Won
    • Journal of The Korean Society of Civil Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.1105-1113
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    • 1994
  • For the design of various structures, the dynamic analysis of the structures is essential. Eigenproblem must be first computed when the mode superposition method is used in the dynamic analysis of the structures. However, since most of solution time is spent on calculating the eigenpairs of the system, the development of more efficient solution method is required. The purpose of this paper is to present the efficient solution method that combines the Robinson-Lee's method and accelerated Newton-Raphson method to improve numerical stability and increase convergence. Effectiveness of the proposed method is verified through numerical examples.

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Analytical Estimation of Thermoelastic Damping (열탄성 진동감쇠에 관한 해석적 연구)

  • 이우식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.6
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    • pp.801-809
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    • 1985
  • 다음 세대의 우주 비행선(spacecraft) 및 우주 구조물 등은 매우 정밀한 수행 능력은 물론 발사 경비의 절감을 위해 자체 무게를 최대한 줄일 수 있는 설계 방안을 요구하고 있다. 이같은 중 요한 요구 조건들을 만족시킬 수 있는 진동 제어의 한 방법으로써 재료 고유진동감쇠(material damping)의 효과적인 응용이 매우 중요시 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 열기류(Thermal currents)에 의해 발생하는 열탄성 진동감쇠(thermoelastic damping)를 연관 열탄성학(coupled thermoelasticity)에 근거하여 해석적으로 추정하고 진동감쇠율에 구조적, 기하학적 형태가 미치는 영향에 관해 고찰하였다. 단일 구조물의 형태, 경계조건 및 진동모우드 등이 진동감쇠에 미치는 영향을 새로운 계수로서 공식화 하였으며 아울러 최대 진동 감쇠율을 얻을 수 있는 최적조건을 고찰하였다.

Analysis of Catenary-Pantograph Motion by Green's Function (그린 함수를 이용한 가선-판토그래프 계의 운동해석)

  • 임진수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.8
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    • pp.1438-1445
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    • 1992
  • A new and efficient method is presented to evaluate contact force and motion of an electric railway simple catenary-pantograph system. Overhead lines are regarded as simple strings, and hangers connected to the strings are replaced with concentrated forces acting on them. The displacement of strings due to concentrated forces caused by hangers and pantograph is expressed using Green's function. A system of linear algebraic equations in terms of unknown forces is derived based upon the compatibility requirement at the location of hangers and pantograph. This procedure is more analytic in formulation compared to the existing methods such as finite difference method or normal modes method, and it is expected to be more accurate. Present method has additional advantage that it requires neither numerical differentiation nor system eigenvalues.

Design and Analysis of Square Beam Type Piezo-electric Vibrating Gyroscope (압전세락믹을 이용한 사각보형 진동자이로의 설계, 제작 및 평가)

  • 이정훈;박규연;이종원
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.282-286
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    • 1995
  • 일반적으로 관성계 내의 물체에 대한 동적특성의 파악을 위해서는 속도, 가속도 및 각속도, 각가속도에 대한 정보를 필요로 하며 자이로는 이중에서 각속도를 측정하는 장치이다. 운동하는 질량에 회전각속도가 인가될 때 발생되는 코리올리힘을 측정하여 회전각속도를 검출하는 개념의 각속도 센서인 진동자이로는 성능이 회전형 자이로에 비해 떨어지나 구조가 간단하고 소형이며 대량생산이 가능한 장점이 있다. 진동자이로의 효시로는 1950년 영국의 Sperry Gyroscope Company의 "Gyroton"이며, 전자기력을 이용한 가진과 측정이 그 특징으로서 실험실 조건에서 지구의 자전속도를 측정할 수 있었다. 그후 1960년대에 General Electric에서 "VYRO"라는 모델을 개발했는데 압전소자를 이용하여 가진과 측정을 하는 방법이 사용되었다. 1980년대에 Watson Ind., Soderkvist등은 센서자체가 압전물질로 만들어진 자이로를 실험하였고 1990년도에 들어서는 진동자이로의 원리를 마이크로 머시닝 기술과 연계시켜서 소형 경량화와 대량생산을 목표로 연구가 일부 진행되고 있다. 현재 제품화되어 실제 응용되고 있는 예로는 무라다사의 삼각프리즘 형태의 자이로, 토킨사의 원통형 자이로 등이 있으며 이러한 자이로는 캠코더 화면의 안정화 장치에 주로 사용되고 있다. 본 논문에서는 압전소자의 압전, 전왜 방정식으로 출발하여 자이로헤드의 동적 거동을 해석하였다. 진동자이로는 물체의 공진주파수에서의 진동현상을 이용하며, 두 방향의 고유진동수를 일치시켜야 하는 등의 설계조건이 있다. 이러한 조건을 만족하도록 사각보 구조를 기본으로 하여 새로운 형태의 자이로헤드를 고안하였다. 자이로헤드의 구동회로를 설계, 해석하고 각속도를 측정할 수 있는 검출회로를 설계하여 설계된 진동자이로의 동적 특성을 확인하고 보정회로를 이용하여 사용 주파수 영역을 넓혔다.이용하여 사용 주파수 영역을 넓혔다.러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다. 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the

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A Study on Flow-Induces Vibration of Tube Array in Uniform Crossflow(I) (균일 유동장내 튜브 배열의 유동관련 진동에 관한 연구 (I))

  • 이기백;김봉환;양장식;김문경;장석상
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.5
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    • pp.924-932
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    • 1992
  • This paper presents the results of an experimental study on the characteristics of the vortex- induced vibration of an elastically supported circular cylinder in the cross air flow. For a range of velocities, power spectral densities of the signals from a hot-wire anemometer placed in the wake of an oscillating circular cylinder and gap sensors placed in the both ends of a circular cylinder were obtained to determine vortex-shedding frequencies, natural frequencies and vibrating frequencies of a cylinder. The effects of slots in the test section on vortex shedding and cylinder oscillation were investigated. The present study covered the reduced velocity range 1.0 .leg. Ur .leg. 64.6. The response characteristics of the cylinder has been shown to vary extensively, depending on the slots in the test section as well as on the reduced velocity. For an elastically supported cylinder, a purely translation mode oscillation was observed at a low velocity, however a rotation mode oscillation was often superposed for higher velocities. These two oscillating frequencies were equal to their natural frequencies irrespective of the changes of free stream velocities.

초고속 터보 분자펌프의 자기부상 회전 특성 해석

  • No, Seung-Guk;Gyeong, Jin-Ho;Park, Yong-Tae;Go, Deuk-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.97-97
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    • 2012
  • 반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

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초고속 터보 분자펌프의 자기부상 회전 안정성 연구

  • No, Seung-Guk;Gyeong, Jin-Ho;Park, Yong-Tae;Go, Deuk-Yong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.117-117
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    • 2012
  • 반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보 분자펌프(Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동 제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm 까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

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