• Title/Summary/Keyword: 부분구조 모드합성법

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A Study on The Identification & Improvement of Dynamic Characteristics of Compressor Shell by Substructure Synthesis Method (부분구조합성법을 이용한 컴프레서 쉘의 동특성 규명 및 개선에 관한 연구)

  • 오재응;김종배;조준호;장필수
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.116-122
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    • 1995
  • 본 논문에서는 컴프레서 쉘의 구조해석을 수행하기 위하여, 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 컴프레서 쉘 전체의 동특성 해석을 수행하였으며, MSC/NASTRAN의 Superelement 모듈인 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성해석을 수행하였다. 그리고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산출하여 전체 구조물의 고유모드에 대한 분계의 기여도를 평가하였으며, 각각의 에너지에 기여가 높은 분계의 형상을 변경하여 구조물 전체가 원하는 동특성을 얻도록 하였다.

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A Method for Vibration and Sensitivity Analysis of Structure Systems with Non-linear Characteristics (비선형 특성을 가진 구조시스템의 진동과 감도해석 방법)

  • Moon, Byung-Young;Kim, Sa-Soo;Iwatsubo, Takuzo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.13 no.4 s.35
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    • pp.10-18
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    • 1999
  • 본 논문에서는 대형구조물의 해석에 있어서 부분구조합성법과 섭동법을 이용하여 복잡한 비선형시스템의 해석방법을 제안하였다. 해석방법은 전체시스템을 먼저 몇 개의 분계로 분할한다. 각 분계의 운동방정식에 비선형항이 존재하여도 전체시스템의 지배적 진동모드는 선형모드라는 가정하에 이 시스템의 각 분계를 모드좌표로 변환한다. 이때, 비선형항은 근사적으로 변환한다. 그리고 섭동법을 이용하여 각 분계의 모드좌표방정식은 섭동좌수별로 정식화되어 순차적으로 구해진다. 비선형의 감도는 비선형계수로 정의되고, 그에 상응하는 강성에 의해 구해진다. 제안된 해석방법으로 비선형회전체, 비선형 베어링-페데스탈로 구성된 대형시계구조물의 진동을 해석하였다. 해석방법의 유효성을 평가하기 위해 응답의 정도와 계산소요시간을 유한요소법의 결과와 비교 분석하였다.

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A Study on the Identification and Improvement of Dynamic Characteristics of Large Structure by Substructure Synthesis Method (부분구조합성법을 이용한 대형 구조물의 동특성 규명 및 개선에 관한 연구)

  • Oh, Jae-Eung;Lee, Jeong-Hwan;Jo, Jun-Ho;Park, Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.177-183
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    • 1993
  • 본 연구에서는 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 대형 구조물인 안테나 각 분계의 동특성을 파악하고, 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성을 파악하였다. 또한 구조물의 주파수 응답 함수를 이 용하여 지배적인 고유모드를 구하였고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산 출하여 전체 고유모드에 대한 분계의 에너지 기여도 파악하였으며, 이와 같 은 진동 요인 분석에 따른 진동 대책으로, 변형 및 운동 에너지 기여도가 높 은 분계의 질량 및 강성 변경에 따른 구조물의 동특성 변화를 예측함으로 구조물의 동특성 개선의 방향을 제시하였다.

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Hybrid Component Mode Synthesis Considering Residual Dynamic Flexibility Attachment Mode (잔여 동연성 부가 모드를 고려한 혼합 부분 모드 합성법)

  • Cha Hyun Joo;Kim Jin Ho;Lee Shi Bok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.29 no.5 s.236
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    • pp.716-725
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    • 2005
  • The method of substructure synthesis o. component mode synthesis(CMS) provides an effective means of dynamic analysis of very large and/or complex structures. In this study, residual dynamic flexibility attachment modes in hybrid component mode synthesis are considered for the purpose of exactly compensating the effect of higher order truncated modes. Following this way, the analysis accuracy of the synthesized structure can be improved effectively with less computational effort. In order to show the accuracy and effectiveness of the proposed hybrid component mode synthesis(HCMS), numerical experiments were carried out for the models of a clamped-clamped beam. The results verified the effectiveness of the proposed method.

Comparison of Component Mode Synthesis and Substructure Synthesis Methods (구분모드합성법과 부분구조합성법의 비교)

  • Kwak, Moon-K.;Na, Sung-Soo;Bae, Byung-Chan
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1348-1353
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    • 2006
  • This paper is concerned with the comparison of component mode synthesis md substructure synthesis methods. Those two methods were developed for the dynamic analysis of complex structure. However, the difference between two methods in solving the dynamic problem has never been explained. In this paper, a structure consisting of two beams is considered for the application of two methods. The dynamic formulation shows the characteristics and differences of two methods. The procedure for choosing proper substructure modes in each method is explained in detail. In addition, the advantage of the substructure synthesis method is discussed based on the numerical example. Numerical examples show how two methods are applied to the addressed problem.

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Structural Optimization Using Equivalent Static Loads and Substructure Synthesis Method (등가정하중법과 부분구조합성법을 이용한 구조최적설계)

  • Choi, Wook Han;Na, Yoo Sang;Park, Gyung-Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.8
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    • pp.823-830
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    • 2015
  • Structural optimization pursues improved performance of structures. Nowadays, structural optimization is applied to the design of huge and complex structures such as an airplane. As the number of the finite elements is increased, the analysis solution becomes more accurate. However, the design cost using the finite element model is significantly increased. The component mode synthesis method that is using the substructure synthesis method is frequently employed in order to keep the accuracy and reduce the cost. A new design method for structural optimization is proposed to reduce the design cost and to consider the dynamic effect of the structure. The proposed method reduces the design cost by applying the equivalent static loads on the design domain. An example of linear dynamic response optimization is solved and the efficiency of the proposed method is demonstrated.

Analysis of Vibration Characteristics of a Full Vehicle Model Using Substructure Synthesis Method (부분구조합성법을 이용한 전차량 모델의 진동 특성 분석)

  • Kim, Bum-Suk;Kim, Bong-Soo;Yoo, Hong-Hee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.5
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    • pp.519-525
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    • 2010
  • The finite element (FE) method is generally used to model and simulate the physical behavior of large structures, such as passenger vehicles or aircraft. However, FE analysis involves a very large computation time and cost for developing the analysis model. Therefore, the vibration characteristics of large structural systems are often analyzed using the component mode synthesis (CMS) method, which is one of the substructure synthesis methods. In this study, the vibration characteristics of passenger vehicles are analyzed by using the substructure synthesis method. A passenger vehicle model, which includes a vehicle body, suspension systems, and a sub-frame, is presented. The physical components of the vehicle system are modeled as equivalent substructures using the Craig-Bampton method of CMS. The vibration characteristics, such as the natural frequencies and mode shapes and frequency response, of the vehicle system are determined. The effects of variations in some design parameters on the vibration characteristics of the full vehicle model are also investigated.

Vibration Analysis for a Huge Marine Engine using a Substructure Synthesis Method (부분구조합성법을 이용한 대형선박엔진의 진동분석)

  • Lee, Jae-Whoan;Jung, Jong-Ha;Kim, Chae-Sil;Park, Hyung-Ho
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06b
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    • pp.651-657
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    • 2001
  • This article explains the theory of multiple mode/physical coordinate synthesis method in order to analyze the dynamic characteristics for an huge marine engine. The theory leads to make a simulation code. The natural frequencies obtained from the simulation code is compared to those from a commercial analysis software, ANSYS. The simulation code is well reviewed.

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Dynamic Design of Machine Tool Structure by Substructure Synthesis Method (부분구조 합성법을 이용한 공작기계 구조물의 동적설계)

  • 이원광
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.5 no.4
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    • pp.82-89
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    • 1996
  • In this study, to choose the drilling m/c with analysis model for dynamic design of machine tool strctures, are used substucture syntheis method for reduction to degrees of freedom of dynamic model and analysis evaluation of substructures The dynamic factors of substurctures are examined by substructure synthesis method. And that dynamic design of structures for energy balancing are performed. The computer program for calculated of the dynamic and energy distribution analysis was developed. Result of numerical analysis by developed program obtained to conclusion as following. The design of machine tool structures by dynamic avoid the resonances, and are known to considered based on the energy balancing. These methods can be used effectively for the performance evaluation, design modification and improvement of dynamic performance evaluation, design modification and improvement of dynamic performance of machine tools.

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레이저 간섭 리소그래피를 이용한 2차원 나노 패턴 형성 및 수열합성법을 이용한 ZnO 나노 기둥 2차원 Bravais 격자 제조

  • Kim, Jin-Hyeok;Kim, Tae-Eon;Kim, Jin-A;Mun, Jong-Ha
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.51.2-51.2
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    • 2009
  • 본 실험에서는 레이저 간섭 리소그래피를 이용한 2차원 나노 패턴을 형성하였고, 수열합성법을 이용하여 90 도에서 ZnO 나노 기둥을 ZnO/Si 기판 상에 제작 하였다. ZnO 버퍼층은 스퍼터를 이용하여 200도, Ar 분위기에서 증착 하였으며, 레이저 간섭 리소그래피를 이용하여 두 번의 노광을 통해 2차원 나노 패턴을 형성하였다. 먼저, 최적화된 포토레지스트를 ZnO/Si 기판 위에 도포하고, 2500rpm에서 30초간 스핀코팅 한 후, 첫번째 노광을 실시 하였고, ZnO/Si 기판을 회전시켜 첫번째 노광과 교차 시킨 다음 두 번째 노광을 통해 교차하는 부분만 현상되도록 하였다. 기판의 회전 및 기판과 입사 레이저 사이의 각도를 조절하여 제작된 나노 패턴의 종류는 square lattice, centered rectangular lattice, oblique lattice, hexagonal lattice, rectangular lattice, 5가지로, 2차원의 모든 격자를 제작 하였다. 저온 수열합성법에서는 Na citrate를 형상제어제 (surfactant ions)로 사용하여 ZnO 나노 기둥을 형성하였다. $NH_4OH$를 이용하여 용액의 pH를 조절하였고, Zn nitrate hexahydrate를 Zn의 원료 물질로 사용하였다. 2차원 나노 패턴의 3차원 형태는 Atomic force microscopy (AFM, Veeco instruments, USA)를 이용하여 접촉 모드에서 관찰하였고, ZnO 나노 구조는 주사 전자 현미경 (FE-SEM, Model: JSM-6701F, Tokyo, Japan) 를 통하여 분석 하였다. 나노 패턴의 AFM 분석 결과 ZnO/Si 기판상에 포토레지스트가 주기적인 배열을 가지는 것을 확인하였고, ZnO/Si 기판상에 포토레지스트가 완전히 현상된 부분이 일정한 배열을 가지는 것을 확인하였다. 포토레지스트가 현상되어 기판의 표면이 드러난 부분의 크기는 약 250nm로 측정되었다. ZnO 나노 구조의 FE-SEM 분석 결과, 각각의 나노 구조가 나노패턴 중 완전히 현상된 부분만을 통하여 성장되었다는 것을 확인하였고, 형상 제어제로 사용된 Na citrate의 첨가 여부에 따라 나노 구조의 모양이 변화되었다는 것을 알 수 있었다. Na citrate 가 첨가된 나노 기둥의 경우 약 500nm의 길이를 가지는 하나의 기둥 형태로 성장하였다는 것을 확인하였다.

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