• Title, Summary, Keyword: 고유 진동

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Eigenvalue Analysis of the Building with Viscoelastic Dampers Using Component Mode Method (부분모드 방법을 이용한 점탄성 감쇠기가 설치된 건물의 고유치 해석)

  • 민경원;김진구;조한욱;이성경
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.1
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • The eigenvalue problem is presented for the building with added viscoelastic dampers by using component mode method. The Lagrange multiplier formulation is used to derive the eigenvalue problem which is expressed with the natural frequencies of the building, the mode components at which the dampers are added, and the viscoelastic property of the damper. The derived eigenvalue problem has a nonstandard form for determining the eigenvalues. Therefore, the problem is examined by the graphical depiction to give new insight into the eigenvalues for the building with added viscoelastic dampers. Using the present approach the exact eigenvalues can be found and also upper and lower bounds of the eigenvalues can be obtained.

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Effects of Curved Pipe Geometry and Inside Fluid Flow on the Vibrational Characteristics of Pipe Systems (배관의 형상 및 내부유체 유동이 배관계의 진동특성에 미치는 영향)

  • Choi, Myung-Jin
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.20 no.6
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    • pp.58-64
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    • 2016
  • Vibrational characteristics of curved pipe structures are investigated with respect to the change of inside flow velocities. Based upon the Hamilton's principle, the equations of motions are derived, and the finite element equation is constructed to solve the frequency equation for curved pipe structures. When the initial tension is neglected in cured pipes, the natural frequencies are reduced as flow velocity increases, and the rapid decreases of the natural frequencies take place. However, when the initial tension is taken into account, the natural frequencies are not changed with the change of the flow velocity. In free vibrational simulation of pipe systems, it is necessary to calculate the initial force due to the velocity and the pressure of the fluid flow from the equilibrium. The force should be included in the equation of motion of the systems to get more accurate natural frequencies. The mechanical properties like stiffness or the location of pipe support need to be changed to avoid resonance. The natural frequencies are to be isolated from the frequency range of dominant vibration modes. The angles of elbows do not affect the change of the fundamental natural frequency, but affect the change of the third or higher natural frequencies.

멤브레인형 LNG선의 진동에 관한 고찰

  • Choe, Jong-Pil;Kim, Mun-Su;Lee, Gi-Mun;Gwon, Jong-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.868-875
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    • 2000
  • 이 연구의 목적은 당사에서 제작한 멤브레인형 $130,000M^3$$135,000M^3$ LNG 운반선의 진동특성을 파악하고, 거주구역의 진동수준을 예측하기 위함이다. 우선 공진 회피의 관점에서 최적의 프로펠러를 선택하기 위해 간단한 계산을 수행한 후, 주변 해수를 고려한 선박 전체를 모델링하여 3차원 유한요소해석을 수행한다. 이 계산은 보다 정확한 고유진동수를 결정하고, 프로펠러 기진의 주파수 범위에서 관련된 모드 형상을 결정하며, 선박 거주구에서 기대되는 진동수준은 잘 예측할 수 있다. 다음으로 선박이 진수되고 전체구조가 조립된 후 안벽에서 불평형 가진기를 이용해 가진기테스트를 실시하고, 해상시운전 중에도 동일한 방법으로 테스트를 실시한다. 시험은 고유진동수의 항으로 선박의 실제진동응답과 계산결과와의 좋은 비교를 가능하게 한다. 추가적으로 실제 엔진을 구동해 RPM을 최저에서 최고까지 천천히 변경하면서 실제 운항 중 진동응답을 계측함으로서 고유진동수를 예측하여 해석결과 및 가진기 시험결과와 비교한다.

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프레임형 진동기초의 해석과 설계

  • 이동근;문성권
    • Computational Structural Engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.17-25
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    • 1993
  • 여기에서는 진동기초에 관한 해석모델로 실무에서 널리 사용되고 있는 참고문헌[1]의 진동기초 해석모델에 관한 문제점들(로킹진동, 보와 기둥의 연결부에 관한 모형화, 기계 질량의 위치지정, 작용하중의 형태)을 알아보았고, 이 문제점들을 개선한 해석모델들을 소개하였다. 참고문헌[1]의 진동기초 해석모델(모델A)과 개선된 해석모델들간의 해석결과로부터 기존의 해석모델 A는 실제보다 훨씬 긴 고유진동주기를 가져오기 때문에 진동기초에 대한 해석모델로서 부적합함을 알 수 있었다. 여기에서 소개한 해석모델중 모델 D를 이용하면 실제에 매우 가까운 진동기초의 고유진동주기와 모드형상을 얻을 수 있을 것으로 생각되며 기계회전 속도의 변화에 의한 진동기초 고유진동수와의 공진현상에 대한 세심한 검토가 필요하다.

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Maximization of the natural frequency of a structure using shape optimization (형상 최적화를 통한 구조물의 고유진동수 최대화)

  • 서범석;박윤식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.167-172
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    • 2001
  • 구조최적화는 기계구조물의 동특성을 변경하기 위하여 필수적으로 수행되어야 할 요소이다. 어떠한 방법을 택하여 보다 효율적으로 수행할 것 인지가 엔지니어의 관심일 것이다. 구조최적화는 설계변수에 따라 치수최적화, 물성치최적화 형상최적화 등으로 나눌 수 있다. 형상 최적화는 구조물의 유한요소모델을 기본으로 경계의 형상이나 절점의 형상, 회전 등을 설계 변수로 삼는 것이다. 고유진동수를 높이거나 모드형상을 제어하기 위하여 평판에 보강재를 붙이는 경우가 있다. 이때 보강재의 위치나 치수 형상 등이 중요한 변수가 될 수 있다. 본 논문에서는 평판의 고유진동수를 극대화 하기위해 보 보강재를 붙이는 문제에서 보의 회전을 설계 변수로 삼아 최적설계를 수행 할 것이다.

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FE-Model Update for Prestress-Force Monitoring of Prestressed Concrete Girders (프리스트레스트 콘크리트 거더의 긴장력 모니터링을 위한 유한요소모델 개선)

  • Ho, Duc-Duy;Hong, Dong-Soo;Kim, Jeong-Tae;Yun, Chung-Bang
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • pp.39.2-39.2
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    • 2010
  • 본 논문에서는 프리스트레스트 콘크리트 거더 구조물의 긴장력 손실을 검색하기 위한 유한요소모델 개선기법을 제시하였다. 먼저, 유한요소모델개선 기법의 이론적 배경을 제시하였다. 두 번째로, 다수의 긴장력 조건하의 모형 PSC 거더에 대한 모드파라메터들을 측정하기위해 진동실험을 수행하였다. 세 번째로, 유한요소모델의 구조파라메터 개선을 통해 실험결과와 유사한 고유진동수를 얻기 위한 진동기반 구조식별을 수행하였다. 마지막으로, 다수의 긴장력 조건하에서 실험을 통해 측정된 고유진동수와 수치적으로 식별된 고유 진동수를 이용하여 모델개선 기법의 적합성을 검증하였다.

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Experimental Verification of Nondestructive Crack Detection Model Using a Few Natural Frequencies (소수의 고유진동수를 사용하는 비파괴 균열발견모델의 유도 및 검증)

  • 김정태
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.149-159
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    • 1999
  • 본 연구에서는 고유진동수를 사용하여 균열의 위치와 크기를 발견하는 비파괴 균열발견모델을 유도하고 Euler-Bernoulli 보를 대상으로 이 모델의 적합성을 검증하였다. 먼저, 균열위치예측모델과 균열크기예측모델로 이루어진 균열발견체계를 제시하였는데, 균열위치예측모델은 모드민감도와 고유진동수 사이의 선형적인 관계로부터 간접적으로 유도되었으며 균열크기예측모델은 균열발생에 의한 변형에너지의 손실을 진동특성치의 변화와 비교하는 동적 파괴역학적 방법으로부터 유도되었다. 다음으로, 기존에 발표된 양단-자유보에 대한 진동모드 실험결과를 사용하여 균열위치와 균열크기를 예측하고 평가하므로 균열발견모델의 적합성과 적용성을 실험적으로 검토하였다. 대부분의 손상시나리오에서 균열위치와 균열크기 예측치는 실제값과 근사하게 일치하였다.

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The Sensitivity Analysis of Coupled Axial and Torsional Undamped Free Vibration of Ship Propulsion Shafting (선박 추진축계 종.비틂 연성 비감쇠 고유진동 감도해석)

  • Yeon-Ho Kim;Dae-Seung Cho
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.38 no.4
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    • pp.48-55
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    • 2001
  • In this paper, sensitivity analysis for the coupled axial and torsional undamped free vibration of ship propulsion shafting is proposed. The purpose of this study is to effectively and optimally design the resonance frequencies of propulsion shafting affecting barred speed range of main engine by modifying the diameters of intermediate and propeller shafts. The presented method is validated by the sensitivity analysis for the natural frequencies of propulsion shafting of two real large merchant ships. In addition, the changes of natural frequency and resonance main engine speed are discussed in case that the diameter is varied within the range regulated by the rule of shipping register.

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Free Vibrations of Clamped Circular Arches with Linear Variable Cross-Section (1차원 변화단면을 갖는 양단고정 원호아치의 자유진동 해석)

  • Lee, Byoung Koo
    • Journal of The Korean Society of Civil Engineers
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    • v.9 no.4
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    • pp.1-8
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    • 1989
  • The main purpose of the present paper is to present both the fundamental frequency and some higher free vibration frequencies for circular arches with variable section, in which rotatory inertia is included. The differential equations are derived for the in-plan free vibration of elastic circular arches with variable section. These equations were solved numerically for the linear variable circular cross-section with clamped-clamped end constraint. As the numerical results, the four lowest nondimensional natural frequencies presented as functions of the nondimensional system parameters : the end moment of inertia to crown moment of inertia ratio, the slenderness ratio, and the opening angle. The effect of rotatory inertia on the nondimensional natural frequency is also reported.

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Dynamic Characteristic of Post-tensioned Void Slab (포스트텐션 중공슬래브의 동적 특성)

  • Yoon, Sung-Won
    • Journal of the Korean Association for Spatial Structures
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    • v.12 no.3
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    • pp.89-95
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    • 2012
  • Post-tensioned void slab is frequently used for improving the deflection and sound proofing. Two one story 8m spanned structures were built. One structure applied post-tensioned solid slab, but the other did post-tensioned void slab. Dynamic characteristics, which is natural frequency and damping ratio, was compared between that of solid slab and void slab before and after post tension. The natural frequency of void slab was greater than that of solid slab before and after post tension. It was shown that damping ratio of solid slab and void slab was almost same at two stages.