• Title/Summary/Keyword: 구조 및 진동 해석

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Forced Vibration and Structural Response Prediction for Impeller in Resonant Conditions due to Diffuser Vanes (디퓨저 베인에 기인한 공진조건에서의 임펠러 강제진동 및 구조응답 예측)

  • Kim, Yongse;Kong, Dongjae;Shin, SangJoon;Park, Kihoon;Im, Kangsoo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.4
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    • pp.24-35
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    • 2018
  • Impeller blades in the centrifugal compressor are subjected to periodic aerodynamic excitations by interactions between the impeller and the diffuser vanes (DV) in resonant conditions. This may cause high cycle fatigue (HCF) and eventually result in failure of the blades. In order to predict the structural response accurately, the aerodynamic excitation and the major resonant conditions were predicted using unsteady computational fluid dynamics (CFD) and structural analysis. Then, a forced vibration analysis was performed by going through one-way fluid-structure interaction (FSI). A numerical analysis procedure was established to evaluate the structural safety with respect to HCF. The numerical analysis procedure proposed in this paper is expected to contribute toward preventing HCF problems in the initial design stage of an impeller.

A Study on the Cause of Noise and Vibration of an Elevator (엘리베이터 소음 및 진동의 원인에 관한 연구)

  • 이성춘;김준호;김두훈
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.94-99
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    • 1994
  • 최근 인구의 과밀화와 이에 따른 지가의 상승 등으로 대표적인 주거용 빌딩인 아파트의 고층화가 급속하게 진행되고 있고 아파트에 설치되는 엘리베이터도 점차 대형화, 고속화 되고 있다. 실례로 15층 아파트의 경우 11인승, 60m/min의 엘리베이터가 일반적으로 사용되는 반면, 20층 아파트의 경우 17인승, 90m/min이 주로 사용된다. 이와 같이 엘리베이터의 용량과 운행 속도가 증가함에 따라 필연적으로 소음 및 진동 문제가 발생하게 된다. 특히 아파트의 경우 침실, 공부방 등 고도의 정숙을 요하는 생활 공간이 많고, 내부 공간의 활용도를 높이기 위하여 이들 방들이 엘리베이터 기계실 또는 운행 통로와 직접 접하여 있는 경우도 있어 이 경우 소음, 진동 문제는 아주 심각한 문제로 대두된다. 본 연구소가 측정한 방에 의하면 S신도시 L아파트의 경우 아파트 최상층 방에서 실내 소음도가 46dB(A), 벽의 진동가속도가 3.4mm/s$^{2}$(RMS)으로 나타났다. 진동의 경우 생활에 직접적인 악영향을 미칠 수준은 아니지만 소음의 경우 ASHRAE 권장 주택소음 기준치가 35dB(A) 이하임ㅇㄹ 감안하면 주거에 곤란한 수준이다. 수년전, 고층 아파트가 보급될 초기에는 아파트에 엘리베이터가 설치되어있다는 그 자체만으로 충분한 장점이 되어 다소음 소음, 진동문제는 큰 불만거리가 되지 않았지만 엘리베이터가 보편화된 지금에는 엘리베이터의 편리성만으로는 점점더 크게 요구되는 정숙성이 보상되지 않는다. 따라서 전반적인 아파트의 소음, 진동 문제에 큰 비중을 차지하는 엘리베이터에 의한 소음, 진동에 관하여 체계적인 연구가 필요하다. 이에 본고에서는 엘리베이터에 의한 아파트의 소음 및 진동에 관하여 그 현황, 원인 그리고 대책에 관한여 논하고자 한다.감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.be presented.LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.1

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Lateral Vibration and Elastic Stability of Rectangular Plates with Cutouts (개구부를 가진 직사각형 평판구조의 진동 및 안정성 해석)

  • 이수곤;김순철;박근흥
    • Computational Structural Engineering
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    • v.3 no.2
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    • pp.77-88
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    • 1990
  • Two perforated plates (a square plate and a rectangular plate having an aspect ratio 1.57(L/sub x/=11, L/sub y/=7)) are taken as analysis examples. Each of these plates is given some changes in the boundary conditions. The size of cutouts as well as their locations are also changed in order to examine the variation of two eigenvalues corresponding to the fundamental mode. The relationship between two eigenvalues is established by changing the magnitude of edge thrust.

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The Effects of Measurement Errors on Frequency Response Functions(FRFs) (실험 오차가 주파수 응답함수에 미치는 영향)

  • Jung, Hae-Il
    • The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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    • v.3 no.1
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    • pp.45-50
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    • 2011
  • Despite the highly sophisticated development of finite element analysis, a finite element model for structural dynamic analysis can be inaccurate or even incorrect due to the difficulties of correct modelling, uncertainties on the finite element input data and geometrical oversimplification, while the modal data extracted from measurement are supposed to be correct, even though incomplete. The assumption that the test results represent the true dynamic behaviour of the structure, however, may not be correct because of various measurement errors. The measurement errors are investigated and their effects on estimated frequency response functions(FRFs) are also investigated.

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Postbuckling and Vibration Analysis of Cylindrical Composite Panel subject to Thermal Loads (열하중을 받는 복합적층 원통형 패널의 좌굴후 거동 및 진동해석)

  • Oh, Il-Kwon;Lee, In
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.148-156
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    • 1999
  • The thermal postbuckling and vibration characteristics of cylindrical composite panel subject to thermal loads are analyzed using finite elements. The von-Karman nonlinear displacement-strain relation based on the layerwise theory is applied to consider large deflections due to thermal loads. Cylindrical arc-length method is used to take into account the snapping phenomena. Thermal snapping and vibration characteristics are investigated for various structural parameters such as thickness ratio, shallowness angle and boundary conditions. The present results show that thermal snapping changes the mode shapes as well as static deformations.

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Vibration Characteristics of a Three-Story Reinforced Concrete Building Before and After Damage (3층 철근콘크리트조 건물의 손상전후의 진동특성)

  • Yoon, Sung-Won;Park, Yong;Ji, Jung-Hwan;Lim, Jae-Hwi;Jang, Dong-Wo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.9 no.3
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    • pp.59-66
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    • 2009
  • Dynamic characteristics such as frequency and damping ratio in the ambient state of building has been progressed in domestic and foreign. However, there has not been any deep research of dynamic characteristics of full-scale structure using vibration measurement of the building damaged up to failure. Dynamic characteristics of three-story reinforced concrete building was evaluated before and after it was damaged by using a actuator. Dynamic characteristics is reviewed and compared with previous study. Ambient vibration and human excitation test were applied. After 120mm horizontal displacement by actuator, frequency of long and short direction is reduced to 34.3%, 33.7% and damping ratio is reduced to 36.5%, 19.5% respectively.

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FE Vibration Analysis and Structural Modification of Slim Type Optical Disk Drive (유한요소 해석을 통한 슬림형 광디스크 드라이브의 진동해석 및 구조 동특성 변경)

  • Kim, Kyung-Tae;Lim, Seung-Ho;Lee, Yong-Hyun;Park, No-Cheol;Park, Young-Pil;Lee, In-Hwan;Lee, Han-Baek;Cha, Ik-Joo
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.1284-1287
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    • 2007
  • Recently, the need for slim type optical disk drive(ODD) has increased with popularization of lightweight notebook. Because of its lightweight and small structure, slim type ODD has low structural stiffness and it is weak to high-speed disk vibration. In this paper, Finite Element(FE) Model of slim type ODD is constructed and verified by experimental modal analysis. Additionally, sensitivity analysis is performed about structural parameters. As a result of sensitivity analysis, improved characteristic is verified by experiments using a sample of new model.

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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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    • 1995.04a
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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 Evaluation of Floor Vibration for Steel Frame Modular Housing (철골 조립식주택 바닥판 진동 평가에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Sung;Jo, Min-Joo;Kim, Seung-Hun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.1
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    • pp.104-111
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    • 2016
  • The steel frame modular housing of which the research and development has been actively carried out recently cannot be constructed through monolithic placement like the reinforced concrete deck of general structure due to the characteristics of construction method of production in the factory and assembly on the site. And floor vertical vibration and deflection caused by inhabitants' activities may become an important issue in the aspect of usability evaluation due to a decrease in the section size of member, a decrease in weight, and so on. Therefore, this study evaluated the vibration performance of deck by using formula of AISC Design Guide 11(hereinafter AISC formula) which was practically used in general for modules where a stud was and wasn't installed at the center of beam in the longitudinal direction in the modular housing to be studied, and examined the applicability of AISC formula through comparison with the results of analysis using a general-purpose analysis program. On the basis of this, a structural cause for an error to occur between analysis result and AISC formula in the deck of module in which a stud was installed was analysed, and measures for considering this were suggested. Besides, an analysis model with the variables of measures for improving the floor vibration performance of modular housing to be studied was established. And measures having excellent vibration performance and economic feasibility were suggested through vibration response analysis and economic evaluation.

In-Plane Inextensional and Extensional Vibration Analysis of Curved Beams Using DQM (미분구적법(DQM)을 이용한 곡선보의 내평면 비신장 및 신장 진동해석)

  • Kang, Ki-jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.11
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    • pp.8064-8073
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    • 2015
  • One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. This method has been applied to a large number of cases to circumvent the difficulties of the complex algorithms of programming for the computer, as well as excessive use of storage due to conditions of complex geometry and loading. In-plane vibrations of curved beams with inextensibility and extensibility of the arch axis are analyzed by the differential quadrature method (DQM). Fundamental frequencies are calculated for the member with various end conditions and opening angles. The results are compared with exact experimental and numerical results by other methods for cases in which they are available. The DQM gives good accuracy even when only a limited number of grid points is used, and new results according to diverse variation are also suggested.