In order to meet the growing demands for higher storage density as well as lower noise level, the spindles in hard disk drives are to be supported by hydrodynamic bearings in place of conventional ball-type ones. However, the existing models are inappropriate to apply to accurate prediction of vibration characteristics because the HDD spindle tends to take quite a complex shape to secure its performance and cost-effectiveness. In this context, this paper treats analysis of free and forced vibrations of such-designed HDD spindles based on more sophisticated models and validations via experiments. Remarkably, to this end all the components in the system are modeled as elastic adopting the finite element method.
In order to meet the growing demands for higher storage density as well as lower noise level, the spindles In hard disk drives are to be supported by hydrodynamic bearings in place of conventional ones. However, the existing models are inappropriate to apply to accurate Prediction or vibration characteristics because the Inn spindle tends to take quite a complex shape to secure the performance of the new type bearings. In this context, this paper treats analysis of free and forced vibrations of such-designed HDD spindles based on more sophisticated models and validation by means of experiments. Remarkably, to this end each component in the system is modeled as elastic adopting the finite element method.
건플랜트 내부의 주요 시설물인 원통형 액체저장탱크에 지진 하중이 작용하면 탱크 벽체에 좌굴이 발생하여 큰 손실을 초래할 수 있다. 탱크 구조물 설계시 좌굴에 대한 허용응력을 규정한 국내 기준은 일관성이 부족하고 근거가 미약하여 주로 국외의 API 650, BS EN 1998-4:2006, 뉴질랜드 기준 등을 차용하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 형상 비를 갖는 탱크 구조물에 대해 응답스펙트럼해석을 수행하여 유체 동압력을 산정한 후 재료 및 기하비선형을 고려한 비선형 좌굴해석을 수행하여 축방향 허용좌굴응력을 산정하고 국외 기준과의 비교를 통해 적절한 국내 기준을 제안하였다.
차세대 비행체가 갖추어야 할 요건으로 다양한 작동 범위에서 다목적으로 사용될 수 있어야 한다는 점이다. 비행체는 작전시 초음속으로 순항해야 하며, 폭탄으로 손상된 비행장에서도 이륙하여 작동할 수 있도록 짧은 이륙과 착륙 거리를 가져야 하기 때문에 현재 비행체보다 더 큰 받음각에서 작동하여 비행시 뛰어난 기동성을 가져야 한다. 제어력을 향상시키기 위해서 받음각과 동압에 의존하지 않고 큰 제어 모멘트를 제공하는 차세대 방법은 엔진의 배기가스를 원하는 비행 방향으로 제어하는 것으로 이러한 방법을 추력 편향 제어(Thrust Vector Control)라고 한다. 기존 공력에 의한 비행 자세제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, 실속을 피해야하기 때문에 공기력을 이용한 날개 및 비행체의 받음각에 한계가 있어 비행체의 선회능력을 제한하며 고공에서 저속비행 하는 경우에는 공기의 밀도가 낮고 동압이 작게 작용하여 선회능력은 낮아진다. 그러나, 추력 편향 장치는 공력을 이용하지 않고 추력을 이용하기 때문에 실속에 의한 제한이 없어 큰 받음각(70$^{\circ}$-90$^{\circ}$)으로 선회할 수 있어 월등한 기동성을 발휘할 수 있다. 이러한 추력 편향 장치 중 제트 베인형은 소형화가 가능하고, 하나의 노즐로 수직, 수형 및 횡 방향의 3축 제어를 할 수 있어 많이 사용되고 있다.
This paper presents the dynamic characteristics of r rotor-bearing system supported by an actively controlled hydrodynamic journal bearing. The proportional, derivative and integral controls are adopted for the control algorithm to control the hydrodynamic journal bearing with an axially groove. Also, the cavitation algorithm implementing the Jakobsson-Floberg-olsson boundery condition is adopted to predict cavitation regions in the fluid film more accurately than conventional analysis, which uses the Reynolds condition. The speed at onset of instability of a rotor-bearing system is increased by both proportional and derivative control of the bearing. The integral control has no effect on stability characteristics of hydrodynamic journal bearing. The PD-control is more effective than proportional or derivative control. Results show the active control of bearing can be adopted for the stability improvement of a rotor-bearing system.
A problem of oil supply for a reciprocating compressor is very significant for an evaluation of reliability. Since a rotational motion of a crank shaft for the reciprocating compressor with small capacity is used for a power source of oil supply, a centrifugal force of the rotational shaft provides a stroke of oil inside the shaft like a centrifugal pump. The pumped oil rises following an inner wall and provided to a bearing passed through an oil supply hole at the side of the shaft for lubrication of the bearing. In this study, the amount of oil supply has been investigated by a numerical analysis for various conditions such as a shape of a groove, rpm of the compressor, and a shape of a flow channel. Also, a method of increasing oil supply for a low rpm has been studied so that the function can be improved for a variable condition.
분사기 설계에 따른 실물형 가스발생기의 연소 특성에 대한 연구를 수행하였다. 가스발생기에 공급되는 총 추진제의 유량은 같으면서도 분사기 설계에 따라 분사기당 유량이 달라지는 실물형 가스발생기 3대가 제작되었다. 각 가스발생기에는 13개, 19개, 37개의 내부 혼합형 이중 스월 분사기가 배치되었다. 연소시험 결과, 13개, 19개 분사기를 장착한 가스발생기는 축방향 공진주파수에 해당하는 섭동이 발생하지 않았지만, 37개 분사기가 장착된 가스발생기의 경우 강도가 작긴 하지만 축방향 공진주파수에 해당하는 연소불안정 현상이 나타나고 있다. 분사기 헤드에 배치된 분사기 수가 증가할수록 연소실내의 온도 분포는 작은 편차를 보이지만, LOx post의 손상은 증가하는 것을 알 수 있었다.
The paper presents the dynamic characteristics of a rotor-bearing system supported by an actively controlled hydrodynamic journal bearing. The proportional. derivative and integral controls are adopted for the control algorithm to control the hydrodynamic journal bearing with an axial groove. Also, the cavitation algorithm implementing the Jakobsson-Floberg-Olsson boundary condition is adopted to predict cavitation regions in the fluid film more accurately than conventional analysis, which uses the Reynolds condition. The speed at onset of instability of a rotor-bearing system is increased by both proportional and derivative control of the bearing. The proportional control increases the stability threshold without affecting the whirl ratio. However, for the derivative control of the bearing, increase of stability threshold speed is accompanied by a parallel reduction of the whirl ratio. The integral control has no effect on stability characteristics of hydrodynamic journal bearing. The PD-control is more effective than proportional or derivative control. Results 7how the active control of bearing can be adopted for the stability improvement of a rotor-bearing system.
풍동에서 측정된 공력자료에는 풍동벽면의 영향으로 인하여 불가항력적인 오차가 포함되어 있다. 벽면영향이 없는 공력자료를 얻기 위해서는 이러한 원하지 않는 벽면효과를 제거 하여야 한다. 유선곡률 효과는 풍동벽면의 영향으로 유선의 곡률이 자유 흐름의 것과 다르기 때문에 발생한다. 고정익 항공기에 사용되고 있는 전통적인 유선곡률 효과를 보정방법인 Glauert의 보정방법은 회전익 항공기에 적용이 적절하지 않다. 본 논문에서는 로터에 적절한 후류모델을 사용하는 Heyson의 보정방법을 사용하여 로터축 기울어짐 각과 동압을 보정하였다. Heyson 보정방법의 결과를 Glauert 보정방법의 결과와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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