• Composites Research
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• v.14 no.3
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• pp.1-9
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• 2001

A new non-destructive fatigue prediction model of the composite laminates is developed. The natural frequencies of fatigue-damaged laminates under extensional loading are related to the fatigue life of the laminates by establishing the equivalent flexural stiffness reduction as a function of the elastic properties of sublaminates. The flexural stiffness is derived by relating the 90-ply elastic modulus reduction, and using the laminate plate theory to the degraded elastic modulus and the intact elastic modulus of other laminates. The natural frequency reduction model, in which the dominant fatigue mode can be identified from the sensitivity scale factors of sublaminate elastic properties, provides natural frequency vs. fatigue cycle curves for the composite laminates. Vibration tests were also conducted on $[{90}_2/0_2]_s$ carbon/epoxy laminates to verify the natural frequency reduction model. Correlations between the predictions of the model and experimental results are good.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.14-18
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• 1992

진동을 제어하는 방법의 하나로 널리 응용되고 있는 진동감쇠 제어기술은 급속한 산업화에 부수되는 불필요한 진동이나 소음을 효과적으로 줄이기 위 하여 광범위하게 연구되어 오고 있다. 특히 수동감쇠제어는 기존의 구조물에 단지 표면처리등의 간단한 작업을 통해 큰 감쇠효과를 얻을 수 있을 뿐 아 니라 수명도 반영구적이고 사용장소의 구애를 거의 받지 않는다는 장점 때 문에 그 수요가 증가하고 있는 실정이다[1]. 그러나 대표적인 수동감쇠재료 인 점탄성재료는 우수한 감쇠성질을 가지고 있음에도 불구하고, 재료 자체가 주위환경에 따라 감쇠특성 및 물성치가 민감하게 변화하기 때문에 이 재료 로 감쇠처리된 구조물에는 유한요소법과 같은 구조해석기법을 응용하는 것 이 쉽지않다는 단점이 있다[2]. 따라서 본 연구에서는 이러한 제약을 극복하 기 위하여, 모우드해석법을 통해 유도된 점탄성재료의 주파수와 온도에 대한 특성치를 보여주는 Reduced Frequency Nomogram(RFN)을 전산화과정을 거쳐 그래프화 하여 미지의 온도와 주파수에서 특성치를 구할 수 있도록 하 였다. 이 자료를 근거로 점탄성 재료를 포함한 실제 구조물의 이론적인 해석 을 가능하게 함으로써 이 재료의 광범위한 활용을 도모하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.12
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• pp.1547-1557
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• 2013

A forced vibration model of a rail system was established using the Timoshenko beam theory to determine the dynamic response of a rail under time-varying load considering the damping effect and stiffness of the elastic foundation. By using a Fourier series and a numerical method, the critical velocity and dynamic response of the rail were obtained. The forced vibration model was verified by using FEM and Euler beam theory. The permanent deformation of the rail was predicted based on the forced vibration model. The permanent deformation and wear were observed through the experiment. Parametric studies were then conducted to investigate the effect of five design factors, i.e., rail cross-section shape, rail material density, rail material stiffness, containment stiffness, and damping coefficient between rail and containment, on four performance indices of the rail, i.e., critical velocity, maximum deflection, maximum longitudinal stress, and maximum shear stress.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1997.10a
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• pp.391-395
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• 1997

The transmission of sound and vibration through structures is of interest in many noise control problems, including architectural acoustics, sound transmission through air craft, spacecraft and ship, and the transmission of noise through machinery and engine enclosures. Statistical Energy Analysis provides a simple and accurate method of approaching these problems. In this paper, comparing the measured coupling loss factor of plate-beam with measured coupling loss factor of mass on the junction will be inspected.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.213-216
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• 2009

유한요소모델개선기법은 계측된 동특성을 모사하는 구조해석모델을 구하는 방법으로서 손상탐지 및 구조건전도감시를 위해 효과적으로 이용될 수 있다. 유한요소모델개선기법에는 다양한 종류의 동특성데이터가 사용될 수 있는데, 본 연구에서는 고유진동수와 모드형상을 사용한 경우와 고유진동수와 주파수응답함수를 사용한 경우를 각각 사용해 실험실 규모의 구조물의 손상 위치 및 손상정도를 추정하였다. 4층 철골조의 골조구조물로서 진동대를 이용하여 원구조물에 백색잡음 가진실험을 실시한 후 손상의 모사를 위해 1층 부분의 보 부재를 작은 단면의 부재로 교체하고 동일한 실험을 반복하였다. 보 부재 교체 전 후에 계측된 데이터와 두 종류의 모델개선기법을 각각 적용하여 손상탐지를 실시한 후 그 정확도를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2008.04a
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• pp.575-578
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• 2008

In this paper, the purpose is to investigate the stability and variation of natural frequency of a Timoshenko cantilever beam subjected to follower force and tip mass. In addition, an analysis of the flutter instability(flutter critical follower force) of a cantilever beam as slenderness ratio is investigated. The governing differential equations of a Timoshenko beam subjected to an end tangential follower force is derived via Hamilton;s principle. The two coupled governing differential equations are reduced to one fourth order ordinary differential equation in terms of the flexural displacement. Finally, the influence of the slenderness ratio and tip mass on the critical follower force and the natural frequency of a Timoshenko beam are investigated.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.116-120
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• 1994

최근 항공우주 및 생산자동화 분야의 급격한 발달에 따라 정밀도와 효율성을 향상시키기 위해 저중량, 고강도 구조물이 요구된다. 그러나 경량화 추세로 인해 수반되는 구조물의 유연성 증가로 외력에 대한 구조응답의 진폭이 커지고 구조물의 피로 수명이 단축되어 매우 위험한 상황에 이를 수 있다. 이런 바람직하지 않은 진동현상을 제어하기 위해 여러 제어이론을 응용한 진동억제시스템의 연구가 활발하며, 신소재인 압전재료의 개발로 새로운 방향이 제시되고 있다. 압전재료는 유연한 구조물에 부착되어 압전재료의 수축, 팽창 운동에 의해 발생된 에너지를 부착된 구조물에서의 제어력으로 사용되어, 진동 혹은 자세 및 형상 제어에 활용되고 있다. 압전재료에 대한 연구로는 Crawley, de Luis3가 보의 표면 혹은 내부에 압전세라믹을 부착하여 액튜에이터로 사용하는 경우 집중모멘트를 가하는 역할을 함을 밝혔고, Hanagud, obal은 압전재료를 센서와 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 대한 최적 진동제어 알고리즘을 개발, 그 성능에 대한 효과를 조사하였고 임의의 위치에 부착된 센서 및 액튜에이터를 고려한 복합재료 보의 운동방정식을 유한요소법을 이용 유도하였으며 변위율 피드백(rate feedback)과 모달피드백(modal feedback) 제어기를 적용하여 진동제어 효과를 고찰하였다. 그리고 Tomas, James, Hubbard는 압전필름을 액튜에이터로 사용해 복합재료 보에 Liapunov 제어기와 변위율 피드백 제어기를 사용하여 능동감쇠기를 설계하였고, Lee, Chaing, Sullivan은 압전필름을 센서와 액튜에이터로 사용해 평판에 변위율 피드백 제어기를 적용한 능동감쇠기를 설계하고 실험적으로 수행하였다. Base가 백색잡음가진을 지속적으로 받을 때 보끝의 움직임이 최소가 되도록 제어하고자 연구를 수행 중인 바 그 결과로소 본 논문에서는 적용시켰고 F-P-K 방정식을 이용해 확률영역으로 변환하여 LQR 제어기와 pole allocation 제어기를 시스템에 적용시켜 우수한 특성을 갖음을 제어 시뮬레이션의 결과를 통해 입증하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.4
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• pp.251-258
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• 1993

The main purpose of this paper is to present both the natural frequencies and the buckling loads of beam-columns on Winkler-type foundations. The ordinary differential equations governing the free vibrations and the buckling loads of beam-columns on Winkler-type foundation are derived as nondimensional forms. The Runge-Kutta method and Determinant Search method are used to perform the integration of the differential equations and to determine the eigenvalues(natural frequencies and buckling loads), respectively. Hinged-hinged and damped-clamped end constraints are applied in numerical examples. The relation between frequency parameter and elastic foundation parameter is presented in figure. The effects of axial loads on the natural frequencies of beam-columns on elastic foundations are investigated and the relation between buckling load parameter and elastic foundation parameter is also analyzed. The relation between foundation rested ratio and frequency parameter, buckling load parameter are investigated. The beam-columns on non-homogeneous elastic foundation are analyzed and typical mode shapes are also presented.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.1
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• pp.62-68
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• 2009

The interaction between wall blowing and oxidizer flow can generate a very complicated flow characteristics in combustion chamber of hybrid rockets. LES analysis was conducted with an in-house CFD code to investigate the features of turbulent flow without chemical reactions. The numerical results reveal that the flow oscillations at a certain frequency exists on the fuel surface, which is analogous to those observed in the solid propellant combustion. However, the observation of oscillating flow at a certain frequency is only limited to a very thin layer adjacent to wall surface and the strength of the oscillation is not strong enough to induce the drastic change in temperature gradient on the surface. The visualization of fluctuating pressure components shows the periodic appearance of relatively high and low pressure regions along the axial direction. This subsequently results in the oscillation of flow at a certain fixed frequency. This implies that the resonance phenomenon would be possible if the external disturbances such as acoustic excitation could be imposed to the oscillating flow in the combustion chamber.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.325-326
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• 2011