• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권8호
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• pp.598-604
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• 2003

In this paper a general solution method is presented to obtain the unbalance response orbit from the finite element based equations of motion of a gear-coupled two-shaft rotor-bearing system, whose shafts rotate at their different speeds from each other. Particularly, are proposed analytical solutions of the maximum and minimum radii of the orbit. The method has been applied to analyze the unbalance response of a 800 refrigeration-ton turbo-chiller rotor-bearing system having a bull-pinion speed increasing gear. Bumps in the unbalance response of the driven high speed compressor rotor system have been observed at the first torsional natural frequency due to the coupling effect of lateral and torsional dynamics. Further, the proposed analytical solutions have agreed well with those obtained by a full numerical approach. The proposed analytical solutions can be generally applied to obtain the maximum and minimum radii of the unbalance response orbits of dual-shaft rotor-bearing systems coupled by bearings as well.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.333-336
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• 2008

3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

• 소음진동
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• 제11권1호
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• pp.26-28
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• 2001

최근의 회전 기계 시스템은 단위 중량 당 에너지 효율을 높이기 위하여 고속화 소형화(경량화) 추세이며 이에 따라 불안정성이 증대되는 경향이 있다. 이를 개선하기 위하여는 회전기 요소의 연구가 필수적인데 이는 결국 기계시스템의 내구성 및 안전과 경쟁력 향상에도 직결되는 중요한 사항이 된다. 여기에서는 고속회전기 요소 및 시스템 안정화 해석설계 기술과 관련. 한국과학기술연구원(KIST) 트라이볼로지 연구센터의 로터다이나믹스팀이 현재 보유하고 있거나 개발 중인기술들을 소개함으로써 향후 고속화를 통한 회전기계 시스템의 세계적 경쟁력 향상은 물론 새로운 관심사로 떠오르는 지능형 회전기기 시스템과 초소형 회전기기 시스템에 관련된 연구 개발을 소개하고자 한다.(중략)

• 한국음향학회지
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• 제32권3호
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• pp.208-213
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• 2013

캠축의 진동 응답을 구하기 위해 캠축을 불균형 다단계 로터 베어링계로 해석하였으며, 복잡한 형상과 하중조건을 고려하여 유한요소법을 사용하였다. 유한요소 방정식을 유도한 후에 Newmark 법을 사용하여 진동 응답을 구하였다. V-8 엔진 캠축의 회전 진동 응답을 구하여 측정치와 비교하였다. 캠축의 변동 응력을 구하고, 응력 집중 효과를 고려한 다음에 Goodmann 식에 근거하여 피로 해석을 수행하였다. 캠축의 회전 진동에서는 굽힘 효과가 지배적이며, 인접하는 베어링 간격에 가장 큰 영향을 받는다. 캠축에 가해지는 하중의 변화가 클 경우에는 하중의 변화에 상응하여 시간에 따라 변화하는 베어링 계수를 적용하여야 함을 알 수 있었다.

• 소음진동
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• 제8권2호
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• pp.331-335
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• 1998

회전 상태에 있는 증기 터빈 버킷의 진동 시험 및 해석 결과를 본 논문에 기술하였다. 중고압용 터빈 로터에서 9단 휠 도브테일의 치수 변경으로 인해 9단 버킷의 치수 수정이 불가피하였고, 진동 시험과 해석은 수정된 9단 버킷의 고유 진동수가 노즐 통과 주파수로부터 공진을 피할 수 있는 주파수 분리 여유를 갖는지를 검정하기 위하여 이루어졌다. 해석은 상용 유한 요소 해석 프로그램을 이용하였고 실험 전 설계 변경의 성공 가능성 파악 및 후속 시험에 도움을 주기 위해 행하였다 진동 시험은 기존 밸런싱 설비를 이용해 진공 상태에서 회전하고 있는 버킷에 공기 분사 가진및 무선진동신호 측정 시스템을 이용해 행하였다. 시험 결과를 경험식의 결과와 비교하였고, 수정된 버킷이 제시된 주파수 분리 여유를 만족함을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권2호
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• pp.139-146
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• 2009

능동 비틀림 제어기법을 이용한 복합재료 로터 블레이드의 헬리콥터 진동억제에 대한 수치연구를 수행하였다. 허브에 작용하는 진동하중 억제를 위해 복합재료 블레이드의 탄성 연계와 함께 압전 소재의 전단변형 메커니즘을 이용하였다. 로터 블레이드는 표면에 압전 작동기를 부착한 박벽 상자형 단면을 갖는 복합재료 보로 모델링하였다. 회전익에 대한 지배 운동방정식은 Hamilton 원리를 이용하여 구성하였고, 공력하중은 자유후류모델을 포함하는 비정상 공력 이론을 이용하여 구했다. 다양한 탄성연계 적층과 능동 작동기를 부착한 복합재료 블레이드에 대해 허브진동 하중 특성을 고찰하였다. 수치해석 결과 최적 제어 알고리듬을 적용하여 $N_b$/rev 진동하중을 대폭 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권7호
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• pp.489-498
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• 2019

본 연구에서는 국내 개발 중인 소형 민수 헬리콥터(LCH)에 대해 유체-구조 연계 기법을 이용하여 로터 공력 및 구조 하중에 대한 고정밀 공탄성 해석을 수행하였다. LCH 로터는 일반적인 힌지형 로터와 달리 탄성체 베어링과 블레이드 상호 연계형 댐퍼 시스템을 탑재하였으며, 이에 대한 구조동역학 해석을 위해 CAMRAD-II 모델을 구축하였다. 주 운용조건인 전진비 0.28 순항조건에서 단일 로터 모델과 로터-동체 모델에 대한 유체-구조 연계해석을 수행하여 동체 모델링의 효과를 분석하였다. 동체 모델링이 로터의 하중 및 블레이드-와류 간섭에 미치는 영향은 제한적이지만, 루트에서 발생한 와류가 동체 효과에 의해 꼬리 로터에 무시할 수 없는 영향을 줄 수 있음을 수치적으로 확인하였다. 양력선 이론 기반의 구조동역학 해석 결과는 유체-구조 연계해석 결과와 대체로 부합하는 결과를 보였으나, 비정상 유동 예측 모델의 한계로 인해 공력 하중, 탄성 변위에 대한 peak-to-peak 크기를 낮게 예측하고 구조 진동 하중에서 주요한 위상 차이를 나타냈다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 추계학술대회 논문집
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• pp.52-56
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• 2011

Recently, KARI(Korea Aerospace Research Institute) has been developing a modern 11.5m diameter four bladed bearingless main rotor system, and this rotor system can be used for 7,000lb class helicopter. Flexbeam and torque tube can be considered as the key structural components, and large elastic twist of flexbeam induced by pitch control motion of torque tube can influence the nonlinear aeroelastic behavior. In this paper, the dynamic characteristic analysis results of bearingless rotor system were presented. In order to construct a input model and validate the analysis procedures, calculated results using the comprehensive helicopter analysis program CAMRAD II were compared with the measured natural frequencies and lag damping data from small-scale wind tunnel test. Next, the analysis model was extended to a full-scale model, and the dynamic analysis results were presented.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.187-192
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• 2012

Recently, KARI(Korea Aerospace Research Institute) has been developing a modern 11.5 m diameter four bladed bearingless main rotor system, and this rotor system can be used for 7,000 lb class helicopter. Flexbeam and torque tube can be considered as key structural components, and large elastic twist of flexbeam induced by pitch control motion of torque tube can influence the nonlinear aeroelastic behavior. In this paper, the dynamic characteristic analysis results of bearingless rotor system were presented. In order to construct a input model and validate the analysis procedures, calculated results using the comprehensive helicopter analysis program CAMRAD II were compared with the measured natural frequencies and lag damping data from small-scale wind tunnel test. Next, the analysis model was extended to a full-scale model, and the dynamic analysis results were presented.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권3호
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• pp.6-14
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• 2007

In this research, vibration reduction and aeroelastic stability of a composite hingeless rotor hub flexure with viscoelastic constrained layer damping treatment(CLDT) were investigated. The composite flexures with viscoelastic CLDT were applied to hingeless rotor system to improve the in-plane stability of the lead-lag motion causing resonance. The modal test was performed and dynamic properties(natural frequency and loss factor) were acquired. Also, complex eigenvalue analysis(SOLlO7) in the NASTRAN structural analysis module was performed and compared with results of the modal test. To insure aeroelastic stability, damping ratio analyses of the hingeless rotor system with CLDT were accomplished at hovering condition due to collective pitch angle changes. Satisfactory results of increasing structural damping and stability were obtained.