• 제목/요약/키워드: 동적유체질량

검색결과 42건 처리시간 0.022초

경계요소-유한요소 연계법에 의한 구형 수조구조물의 동적거동 특성해석 (Analysis of Dynamic Behavior of Flexible Rectangular Liquid Containers by the Coupled Boundary Element-Finite Element Method)

  • 고현무;박장호;김재관
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.1033-1042
    • /
    • 1994
  • 2차원 경계요소-유한요소 연계법을 사용하여 구형 수조구조물의 동적거동 특성을 파악하였다. 비점성, 비압축성 이상유체의 운동은 경계요소법으로 모델링하였으며 구조물의 운동은 유한요소법으로 모델링하였다. 경계요소법의 적용시 Singularity를 소거한 경계적분식을 사용하였다. 유체와 구조물의 경계면에서 적합조건과 평형조건을 만족시킴으로써 경계요소와 유한요소를 연계하였다. 유체-구조물 상호작용의 영향은 유체의 부가질량행렬과 유체 유동에 의한 강성행렬로 연계된 유체-구조물계에 반영된다. 연계된 유체-구조물계의 고유치 문제로부터 수조구조물의 고유진동수외 고유모드를 구하였으며 수평 및 수직 자바운동에 의하여 수조구조물에 발생하는 유체동압력과 자유수면의 유동도 산출하였다.

  • PDF

질량 감소가 낙하산 시스템의 하강 고도 변화에 미치는 효과 (Effects of Time-Varying Mass on the Dynamic Behavior of a Descending Parachute System)

  • 장우영;백상태;명노신;진연태
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제44권4호
    • /
    • pp.281-289
    • /
    • 2016
  • 시간에 따라 질량이 감소하는 낙하산 시스템의 궤적 및 낙하 시간 분석은 정밀한 투하가 요구되는 임무에 중요하므로 그 필요성이 더 커지고 있다. 본 연구에서는 질량 변동 물체인 조명탄을 투하하기 위한 십자형 낙하산 시스템의 동적 거동을 분석하는 연구를 수행하였다. 낙하산 시스템의 궤적을 분석하기 위해 유도된 상미분 형태의 운동방정식 시스템을 Runge-Kutta 수치기법을 적용하여 해석하였다. 그리고 동역학 방정식의 핵심적 입력정보인 십자형 낙하산과 조명탄의 항력 계수를 예측하기 위해 전산유체역학 해석을 수행하였다. 마지막으로 단순화된 대기교란 모델을 적용하여 풍향, 풍속에 따라 달라지는 낙하산 시스템 거동의 차이를 분석하였다.

유체 봉입 마운트의 동적 특성화를 위한 집중질량 요소를 갖는 기계적 모형의 문제점 파악과 실험 방법 개선을 통한 수력학적 모형의 타당성 확인 (A Study on Shortcomings of Mechanical Model with Lumped Mass for Dynamic Characterization of Hydraulic Mounts and Confirmation of Hydraulic Model by Improvement of Experimentations)

  • 배만석;이준화;김광준
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.393-399
    • /
    • 2003
  • Hydraulic mounts show strong1y frequency-dependent stiffness and damping characteristics in low frequency range, which result from so called inertia track dynamics. A lumped mass has been incorporated in several mechanical models of the literature to take the inertia effect of the fluid in the track into consideration. Although complex s%illness by the mechanical model showed good agreements with the measured values, there exists a critical pitfall. In this paper, the shortcomings of mechanical models with lumped mass for hydraulic founts are clearly identified by illustrating actual measurements of the stiffness parameters for a hydraulic mount. It is conclusively discussed that the inertia effect of the fluid flow through the circular track is significant but latent. As an alternative to the mechanical model, a hydraulic model is claimed to be used for further dynamic analysis of engine/mount system or whole car system.

노즐 경사각을 고려한 이동질량을 가진 유체이송 외팔 파이프의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics of Cantilever Pipe Conveying Fluid with Moving Mass Considering Nozzle Angle)

  • 윤한익;손인수;김현수;조정래
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.18-24
    • /
    • 2002
  • The vibrational system in this study consists of a cantilever pipe conveying fluid, the moving mass upon it, and an attached tip mass. The equation of motion is derived by using the Lagrange equation. The influences of the velocity and the velocities of fluid flow in the pipe have been studied on the dynamic behavior of a cantilever pipe using a numerical method. While the moving mass moves upon the cantilever pipe, the velocity of fluid flow and the nozzle angle increase; as a result, the tip displacement of the cantilever pipe, conveying fluid, is decreased. After the moving mass passes over the cantilever pipe, the tip displacement of the pipe is influenced by the potential energy of the cantilever pipe and the deflection of the pipe; the effect is the result of the moving mass and gravity. As the velocity of fluid flow and nozzle angle increases, the natural frequency of he system is decreased at the second mode and third mode, but it is increased at the first mode. As the moving mass increases, the natural frequency of the system is decreased at all modes.

유체유동을 갖는 회전 외팔 파이프의 동특성에 미치는 끝단질량의 영향 (The Influence of Tip-mass on Dynamic Characteristics of Rotating Cantilever Pipe Conveying Fluid)

  • 윤한익;최창수;손인수
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제27권11호
    • /
    • pp.1824-1830
    • /
    • 2003
  • The vibrational system of this study is consisted of a rotating cantilever pipe conveying fluid and the tip mass. The equation of motion is derived by using the Lagrange equation. The influences of the rotating angular velocity and the velocity of fluid flow in a cantilever pipe have been studied on the dynamic characteristics of a rotating cantilever pipe by the numerical method. The effects of a tip mass on the dynamic response of a cantilever pipe are also studied. The tip-amplitude and maximum tip-deflection of each direction are directly proportional to the tip mass of the cantilever pipe in steady state. It identifies that the influence of the fluid velocity and the rotating angular velocity of the cantilever pipe give much variation the bending tip-displacement of steady state and the bending tip-displacement of non-steady state, respectively. The influence of the rotating angular velocity gives much the deflection of axial direction.

끝단질량과 크랙을 가진 유체유동 회전 외팔 파이프의 동적 안정성 (Dynamic Stability of Rotating Cantilever Pipe Conveying Fluid with Tip mass and Crack)

  • 손인수;윤한익;김동진
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.101-109
    • /
    • 2008
  • The stability of a rotating cantilever pipe conveying fluid with a crack and tip mass is investigated by the numerical method. That is, the effects of the rotating angular velocity, mass ratio, crack severity and tip mass on the critical flow velocity for flutter instability of system are studied. The equations of motion of rotating pipe are derived by using the Euler-Bernoulli beam theory and the extended Hamilton's principle. The crack section of pipe is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged pipe segments. Also, the crack is assumed to be in the first mode of fracture and always opened during the vibrations. When the tip mass and crack are constant, the critical flow velocity for flutter is proportional to the rotating angular velocity of pipe. In addition, the stability maps of the rotating pipe system as a rotating angular velocity and mass ratio ${\beta}$ are presented.

해저연약지반 시험집광기의 동적거동 해석 (Dynamic Analysis of Underwater Test Collector on Extremely Soft Soil)

  • 김형우;홍섭;최종수;여태경
    • 한국해양학회지:바다
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.222-228
    • /
    • 2008
  • 본 논문은 해저 연약지반 위를 주행하는 시험집광기의 동적거동 해석을 다루고 있다. 시험집광기는 단괴채집장치, 무한궤도, 단괴파쇄기, 샤시프레임, 전기 전자 시스템으로 구성되어 있다. 시험집광기의 공기 중 무게는 8,600 kg이며, 수중에서의 시험집광기의 평균접지압은 6.0 kPa이다. 상용해석 프로그램인 RecurDyn-LM과 Visual Fortran 90을 이용하여 시험집광기의 동적거동 해석 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였다. 상용해석 프로그램(RecurDyn-LM)에서 제공되는 사용자 정의 서브루틴을 이용하여 연약지반역학 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였으며, 이를 통하여 해저 시험집광기의 동적거동 해석을 수행하였다. 궤도속도, 지반조건, 항력계수 및 추가질량 계수의 변화에 따른 시험집광기의 동적응답을 분석하였다.

다목적연구로 반응도 제어장치의 제어봉에 대한 내진해석 (Seismic Analysis of Absorber Rod in KMRR Reactivity Control Mechanism)

  • 조영갑;유봉;김태룡;안규석
    • 전산구조공학
    • /
    • 제3권3호
    • /
    • pp.141-146
    • /
    • 1990
  • 본 연구에서는 다목적연구로 반응도제어장치의 제어봉에 대한 내진해석을 수행하였다. 해석모델은 물속에 잠겨있는 두개의 관(중성자흡수봉 및 유동관)이 동심축상에 있으며 부분적으로 중첩된 두 관끝단의 유체틈에 의해 서로 동적으로 연결되어 있다. 유체에 의한 동적질량을 고려한 고유진동수를 구하고 안전정지지진에 의해 발생하는 최대응력과 최대변위를 동위상 및 역위상 거동별로 각각 구하였다. 해석결과 최대응력은 허용치보다 작게 나타나 구조적인 건전성은 입증되었으나, 최대변위는 두 개의 관이 서로 부딪히고 중성자흡수봉은 주위의 다른 벽에도 부딪히는 현상을 수발함을 알 수 있었다.

  • PDF

유체역학적 해석을 위한 선망 어구 운동의 동적 시뮬레이션 (Dynamic simulation of a Purse seine net behavior for hydrodynamic analysis)

  • 김현영;이춘우;차봉진;김형석;권병국
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제38권2호
    • /
    • pp.172-178
    • /
    • 2002
  • 본 연구는 유체역학적 해석을 이용하여 선망 어구 운동을 동적으로 시뮬레이션하였다. 선망 어구는 조업 과정 중에 어구의 형상이 크게 바뀌는 특성이 있고, 모든 조업단계에서 어구요소가 3차 시스템이며 대부분 망지라는 유연한 물체에 의해 구성되어 있어 외력에 대해 그 형상이 비선형적으로 변하므로 모델링이 어렵다. 본 연구에서는 질량-스프링 모델을 이용하여 수학적으로 기술하였다. 선망의 조업 과정중 그물의 투망, 침강, 죔줄을 죄는 과정의 어구운동을 시뮬레이션하였다.

ER 브레이크 및 클러치를 이용한 이송 테이블의 위치추적제어 (Position Tracking Control of a Moving Table Using ER Brake/Clutch)

  • 최승복;이호근;김승래;정재천;한문식
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제15권11호
    • /
    • pp.208-217
    • /
    • 1998
  • 본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

  • PDF