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

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.

The curved structures in space, such as multi-level inter-changes, ramped structures, and circular curved structures etc., are modelled as helically curved members with constant helix angle in this study. Equilibrium equations are derived, considering the geometrical properties and initial curvatures of helix. Modal equations of the simply supported helically curved members which can calculate the normalized natural frequencies are derived from these equations by assuming the modal shape function. These equations are used to calculate the normalized natural frequencies of the simply supported helically curved members and verify the distribution of the natural frequencies of them.