• 제목/요약/키워드: 구조물 결합부

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Modal Analysis of Automotive Body Model using Mode Synthesis Method (모드합성법을 사용한 차체모델의 모달해석)

  • 장경진;지태한;박영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.34-39
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    • 1995
  • 최근 승용차의 급격한 수요증가와 더불어 차량의 승차감 개선에 많은 관심이 집중되면서, 저진동 저소음 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일부로서, 수치해석법 및 진동실험에 의하여 복잡한 전체 구조물을 해석할 경우, 계산기의 기억용량, 계산시간, 비용이 많이 들게 되고, 한번 해석을 행한 구조물을 부분적으로 변경할지라도 전체의 계산을 다시 수행해야만 한다. 그래서, 복잡한 전체 구조물을 몇 개의 부분구조물로 나누어, 분계의 특성에 맞게 각기 수치해석법이나 모달실험을 적용한 후, 다시 합성하는 방법이 제시되었는데, 이것이 부분구조합성법이다. 이 방법을 사용하면, 유한요소 모델링이 쉬운 분계와 실험이 쉬운 분계를 서로 구분하여 각기 해석한 후 합성함으로써, 각 분계의 특성에 맞는 효율적인 해석을 수행할 수가 있다. 지금까지의 연구를 살펴보면, 유한요소해석에 의한 모드합성법에서는 Hurty가 구속모드법을 제안한 이래, 불구속모드법, 주종계법 등 많은 연구가 있었으나, 실험모달해석을 병행할 경우에는 결합부에서의 회전자유도의 처리문제, 특성 행렬의 동정문제, 많은 절점으로부터 데이타를 얻어야 하는 등의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 개선시켜서 Hermanski등은 회전자유도가 보간된 모드합성법(interpolated mode synthesis, IMS)을 연구하여, 적은 실험데이타만을 사용하면서 단순지지 보에 적용함으로써 타당성을 입증하였다. 한편, 차체는 복잡한 부분구조물들로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 유한요소모델링의 용이함, 실험의 간편성, 계산의 효율성등을 추구하며, 실험과 유한요소해석을 병행한 부분구조합성법을 차량의 BIW(body in white)에 적용하는 방법을 연구하게 되었다. 그 기본연구로서 실험과 유한요소해석을 병행하여 회전자유도를 보간하는 방법을 먼저 단순한 판구조물에 적용을 하고, 나아가 실제 BIW를 축소하여 자체 제작한 모형차에 적용시켜 보았다.물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 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 maximum relaxivity value. Th

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자기공명영상에서 측정한 정상 한국 성인 여성의 질각

  • 김종철;유동균
    • Proceedings of the KSMRM Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.136-136
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    • 2002
  • 목적: 골반 자기공명영상의 치골 결합부가 보이는 횡단면에서 특징적인 H-모양을 보이는 질의 H-모양 횡축과 종축이 만나는 내측 각도를 질각이라고 하는데, 이 질각은 질과 인접한 자궁이나 골반부 구조물의 변형이 있을 경우 그 각도가 달라질 수 있다. 한국 정상 성인 여성인 질각 평균치를 연령별로 구하는 것이 본 연구의 목적이다. 대상 및 방법: 최근 8개월간 본원에 내원하여 골반 자기공명영상을 시행한 환자 중에서, 자궁과 질을 포함한 골반부에 특별한 질병을 가지고 있지 않은 50명의 성인 환자를 대상으로 하였다 환자의 연령은 21-84세(평균 54세)였다. 44명은 출산의 경험이 있었는데, 이 중 28명은 질식 분만, 14명은 제왕 절개술, 2명은 질식 분만과 제왕 절개술 모두를 경험했다 치골 결합부가 보이는 자기공명영상 횡단면에서 질각의 유무와 모양을 관찰하고, H-모양의 좌우측 질각을 측정하였다. 질각의 평균값을 산출하고, T-test를 이용하여 양측 질각의 차이 및 환자의 연령과 출산 경로에 따른 질각의 차이를 통계적으로 검증하였다.

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Bending-Torsional Vibration Characteristics of Large Structures Influenced by Coupling Effects (연성효과에 의한 대형 구조물의 굽힘-비틀림 진동특성)

  • 송창용;손충열;송재영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.208-216
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    • 1995
  • 대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

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Dynamic Analysis Of Structures With Nonlinear Joints By Using Substructure Synthesis Method (부분구조 합성법을 이용한 비선형 결합부 구조물의 동적 해석)

  • 이신영;이장무
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.2
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    • pp.324-330
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    • 1990
  • In this study, in order to perform dynamic design of machine tools reasonably and effectively, a method was formulated to be applicable to the damped structures connected by joints having elasticity and damping by using substructure synthesis method. And a nonlinear solution method was proposed and it formulates the nonlinear parts by describing functions and uses the reducing transformation matrix by the substructure synthesis method. The results of frequency response analysis of a machine tool, where an NC lathe was partitioned by three parts of spindle, housing and bed-base part and the nonlinearity of bearing parts between spindle and housing was modelled, showed force dependency of the response.

FEM Modeling Automation of Machine Tools Structure (공작기계 구조물의 전산 모델링 자동화)

  • Lee, Chan-Hong;Ha, Tae-Ho;Lee, Jae-Hak
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.29 no.10
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    • pp.1043-1049
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    • 2012
  • The FEM analysis of machine tools is the general analysis process to evaluate machine performance in the industry for a long time. Despite advances in FEM software, because of difficult simplicity of CAD drawing, little experience of joints stiffness modeling and troublesome manual contact area divide for bindings, the industry designers think the FEM analysis is still an area of FEM analysis expert. In this paper, the automation of modeling process with simplicity of drawing, modeling of joints and contact area divide is aimed at easy FEM analysis to enlarge utilization of a virtual machine tools. In order to verify the effects of modeling automation, a slant bed type model with tilting table is analyzed. The results show FEM modeling automation method only needed 45 minutes to complete the whole modeling process, while manual modeling method requires almost one month with 8200 calculations for coordinate transformations and stiffness data input.

Effect of Partially Restrained Connections on Seismic Risk Evaluation of Steel Frames (강 뼈대 구조물의 지진위험도 평가에 대한 부분구속 접합부의 영향)

  • 허정원;조효남
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.4
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    • pp.537-549
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    • 2001
  • The effect of partially restrained(PR) connections and the uncertainties in them on the reliability of steel frames subjected to seismic loading is addressed. A stochastic finite element method(SFEM) is proposed combining the concepts of the response surface method(RSM), the finite element method(FEM), the first-order reliability method (FORM), and the iterative linear interpolation scheme. The behavior of PR connections is captured using moment-relative rotation curves, and is represented by the four-parameter Richard model. For seismic excitation, the loading, unloading, and reloading behavior at PR connections is modeled using moment-relative rotation curves and the Masing rule. The seismic loading is applied in the time domain for realistic representation. The reliability of steel frames in the presence of PR connections is calculated considering all major sources of nonlinearity. The algorithm is clarified with the help of an example.

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The Modeling and the Optimization of an Electrical Vehicle using Joint Analysis (결합부 해석을 이용한 전기자동차 구조물의 모델링 및 최적화)

  • 이광원;이권희;박영선;박경진
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.6 no.1
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    • pp.1-15
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    • 1998
  • Currently, computational analysis is a popular technology in automobile engineering. Finite element analysis is an excellent method for body analysis. For finite element analysis, accurate modeling is very important to obtain precise information. Stick modeling is a convenient way in that it is easy and simple. When a stick model is utilized, the joints are modified in the tuning process. A tuning method for the joint has been developed. The joints are modeled by designated beam elements. An optimization method called "Goal Programming" is employed to impose the target values. With the tuned joints, the entire optimization has been carried out. Using the "Recursive Quadratic Programming" algorithm, the optimization process determines the configuration of the entire structure and sizes of all the sections. For example, the structure of an electrical vehicle is modeled and analyzed by the method. The stick model works well since the structure is made of aluminium frames. Although the example handles an electrical vehicle, this method can be applied to general vehicle structures.

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Strength Prediction of Mechanically Fastened Carbon/Epoxy Joints (탄소/에폭시 복합재료 구조물의 기계적 결합에 대한 강도 예측)

  • 김기범;이미나;공창덕
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.269-279
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    • 1997
  • An investigation was peformed to study the predicting the joint strength of mechanical fasteners. Bearing failure is most important failure mode for designing joint. So in this study, the prediction method in consideration with bearing failure was chosen. In the proposed method, the characteristic length is combined with the Yamada-Sun failure criterion, Tsai-Hill failure criterion and characteristic length for Tension and Compression is determined from investigation. Especially the length of compression is determined from the "bearing failure test" that newly conceived to take bearing failure into consideration. The proposed prediction method was applied to quasi-isotropic carbon/epoxy joint showing net-tension and bearing failure experimentally. Good agreement was found between the predicted and experimental result for each joint geometry.

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Vibration Analysis of Structure with Nonlinear Joint Using Describing Function (기술함수를 이용한 비선형 결합부를 가진 구조물의 진동해석)

  • 박해성;지태한;박영필
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.372-379
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    • 1994
  • In this study, the describing function is adopted to represent nonlinearity in the system equations. The compliance can be obtained by solving nonlinear simultaneous algebraic quations for multi-degrees-of-freedom system with multinonlinearities. When the technique is applied, the nonlinearity of the system can be identified from the compliance which is obtained from the sinusoidal excitation of the system. By employing the describing function in the Building Block Analysis, we can extensively develop the BBA into investigation of the continuous systems with nonlinearities. The evaluated compliance can quantitatively show the effects of nonlinearity such as the transfer of the natural frequency, the variance of the compliance at the natural frequency, and the jump phenomena which occur during sweeping of the excitation frequency.