• Title/Summary/Keyword: 불안정진동

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Dynamic Characteristics of Cross-Ply Laminated Shells (CROSS-PLY 적층쉘의 동적특성에 관한 최적화 설계 연구)

  • Park, Sungjin
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.11 no.4
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    • pp.527-533
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    • 2015
  • A simplified method for the calculation of dynamic characteristics of initially stressed antisymmetric cross-ply laminated shells is presented in this paper using the natural frequencies under unloading state. The equation of motion of laminated shell with two opposite edges simply supported is investigated on the basis of Rayleigh-Ritz method and Mindlin shell theory with effect of the curvature term. The relationships of the non-dimensional natural frequencies with initial stresses the coeffcients of critical buckling and the boundaries of te dynamic principal instability region can be characterized by the non-dimensional natureal frequencies under unloading state. Numerical examples are presented t verify the simplified equations and to illustrate potential applications of the analysis.

A Study on the Vibration of Rotordynamic System Structured Rotor-Bearing and Rotor-Bearing-Stator (로터-베어링/로터-베어링-스테이터로 구성된 회전체 진동에 관한 연구)

  • 주성현;김광식;김창호;이성철
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1990.10a
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    • pp.173-178
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    • 1990
  • 로터-베어링축계는 증기및 가스터빈, 터보 발전기, 압축기등 거의 모든 산업 기계류에서 동력 전달의 기본 도구로써 사용되고 있다. 즉 회전에 의한 동력 의전달은 비교적 간단히 대용량의 동력을 효율적으로 전달할 수 있다. 이에 따라 회전기계류에 대한 연구는 산업 혁명 이후 꾸준히 발전되어 온바, 특히 근래에 들어와 산업기계류의 경쟁이 치열하여짐에 따라 산업기계류의 고정 밀화, 고속화, 고신뢰화 요구가 증대하고 있는 현실을 비추어 볼때, 산업 기 계류의 근간을 이루고 있는 로터-베어링 축계의 안정성을 포함한 진동에 관 한 문제는 회전기계류 설계의 주요 기술로써 연구.개발의 필요성이 매우 높 다 하겠다. 회전축계 진동 관련 연구는 두 분야로 대별될 수 있는데 언밸런 스(Unbalance)에 의한 Synchronous진동과 여러가지 원인에 의해 계의 불안 정성을 유발시키는 Nonsynchronous진동으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 이들 연구의 기본이 되는 회전축-베어링계 동특성 해석 프로그램을 개발하 였다. 여러가지 방법이 있으나 여기서는 Holzer가 비틀림 진동에 적용하고, Mykiestad(2)와 Prohl(3)에 의하여 회전축의 횡 진동에 적용된 이후 Lund(4) 등에 의하여 베어링의 영향등이 첨가된 전달 매트릭스 (Transfer Matrix) 방 법을 이용하여 임계속도(Critical Speed), 모우드 형태(Mode shapes)를 예측 하고 불안정 판정(Instability Criteria)등을 할 수 있는 프로그램을 개발하였 다. 특히 Murphy(1)의 다항식 방법(Polynomial Method)에 기본을 두어 기존 의 전달 매트릭스가 가지고 있던 반복, 수렴 시간 문제와 빠뜨리는 임계속도 예측에 대한 개선을 이루었으며 기존 논문과 실험 결과와의 비교 검토를 통 하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 검토하였다. 특히, 각종 회전 기계의 소형 화, 경량화 추세에 따라 지반이나 케이싱이 경량이거나 유연하여 회전축과 동적으로 연성된 경우 회전축-베어링-지반으로 이루어진 2중구조의 회전축 계 동특성을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하므로서 회전 기계류의 진동 전반에 걸친 문제점에 대한 그 원인과 현상을 명확히 분석하여 국내의 전기 계류의 보다 신뢰성있는 설계 및 제작자료를 확보하는데 기여할 수 있게 하 였다.

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Comparison of Natural Frequency of Domestic and Foreign Long-spaned Structure (국내외 장스팬 구조물의 고유진동수 비교)

  • Yoon, Sung-Won;Park, Yong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.9 no.1
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    • pp.79-85
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    • 2009
  • As a recent spatial structure have become long-spaned and light, stiffness of out-plane is reduced significantly. Due to this, it is necessary to calculate natural frequency correctly to check if structure is flexible or vortex-induced vibration is occurred. However, formula of frequency in domestic and foreign spatial structure has not been performed deeply. In this study, approximated formula obtained by eigenvalue analysis of seven domestic spatial structure is compared with two suggestions based on Japanese standard and formula by measurement of 28 spatial structure in Japan. Natural frequency of roof has a tendency to be reduced as the span of structure increases. Natural frequency of domestic structure is generally less than that of analysis and measurement of spatial structure in Japan. Therefore, it is confirm that roof of domestic spatial structure is relatively rather flexible than that of Japan.

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Characteristics of the Pressure Instability in a Hydrazine Thruster with Various Length-to-Diameter Ratio of Catalyst-bed (하이드라진 추력기의 촉매대 길이직경비에 따른 압력 불안정 특성)

  • Jung, Hun;Kim, Jong Hyun;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.6
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    • pp.19-26
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    • 2014
  • A ground hot-firing test (HFT) was carried out to make a close examination into the pressure instability for the 70 N-class hydrazine thruster under development. Monopropellant grade hydrazine was adopted as a propellant for the HFT, and catalyst-bed was filled with $Ir/Al_2O_3$ catalyst. In order to investigate the effects of thrust-chamber diameter on combustion stability, evaluation tests for the development models were performed on three kinds of lower thrust chambers having the length-to-diameter ratio (L/D) of 1.03, 1.13, and 1.26. As results, it was found that low frequency instability (~ 50 Hz) was inherent in the models, and in addition, increase of the L/D and decrease of the operating pressure led to an amplification of pressure oscillation in the test condition specified.

A Vibration Rejection of Linear Feeder System with PMSM using Adaptive Notch Filter (적응형 노치 필터에 의한 PMSM을 이용한 선형 피드 시스템의 진동 억제)

  • Lee, Dong-Hee
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.11 no.3
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    • pp.274-283
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    • 2006
  • The Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM) drive systems with ball-screw, gear and timing-belt are widely used in industrial applications such as NC machine, machine tools, robots and factory automation. These systems have torsional vibration in torque transmission from servo motor to mechanical load due to the mechanical couplings. This vibration makes it difficult to achieve quick responses of speed and may result in damage to the mechanical plant. This paper presents adaptive notch filter with auto searching function of vibration frequency to reject the mechanical vibration of linear feeder system with PMSM. The proposed adaptive notch filter can suppress the torque command signal of PMSM in the resonant bandwidth for reject the mechanical torsional vibration. However, the resonant frequency can vary with conditions of mechanical load system and coupling devices, adaptive notch filter can auto search the vibration frequency and suppress the vibration signal bandwidth. Computer simulation and experimental results shows the verification of the proposed adaptive notch filter in linear feeder system with PMSM.

Design of MR Fulid Dampers for Semi-Active Control (반능동 제어를 위한 MR 유체 댐퍼의 설계)

  • 구자인
    • Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.496-500
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    • 2000
  • 대형 구조물의 진동제어를 위하여 MR 유체 댐퍼를 사용한 반능동 제어기법에 대하여 연구하였다. 기존에 많이 사용되고 있는 수동제어기법은 일단 제어장치를 설치한 후에는 구조물에 실제로 작용하고 있는 외부 하중의 현재 특성에 대해서 적절히 반응할 수 없다는 제한을 가지고 있으며, 이를 극복하기 위하여 연구되어온 능동제어기법은 구조물이 진동을 감소시키기 위하여 구조물에 직접적으로 가해지는 커다란 제어력을 요구하며, 이로 인해 경우에 따라서는 불안정한 상태가 유발될 수도 있다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 최근에 Spencer 등은 반능동 제어기법을 제안하였는데, 이는 수동제어장치의 제어특성을 On-Line 으로 조절하는 방식으로서 제어 가능한 수동제어기법으로도 불리운다. 구조물의 진동제어에 필요한 제어력이, 특수한 제어기구에서 발생되는 인위적인 힘이 아니라, 적절한 구조부재에서 발생되는 자연적인 부재력이므로, 무엇보다 강인하고 신뢰할 수 있는 제어기법이며, 이때 제어장치의 구조적 특성을, 측정된 구조물의 응답에 맞추어 적절히 조절함으로써 다양한 외부하중에 대해 보다 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 방법이다. 반능동제어를 위한 제어기로서는 Variable Orifice Dampers, Friction Controllable Isolators, Variable Stiffness Devices, Electro-Rheological (ER) Fluid Damper, Magneto-Rheological(MR) Fluid Damper등이 제안되고 있으며, 본 논문에서는 반응속도가 빠르고, 적은 파워만을 요구하며, 커다란 제어력을 낼 수 있는 MR Damper를 사용하여 지진하중을 받는 구조물의 반능동 제어게 대하여 연구하였다. MR Damper의 특성이 비선형이므로 이에 적합한 Sliding Mode Fuzzy Control(SMFC)기법을 사용하였으며 이때 SMFC 의 최적 설계를 위하여 Genetic Algorithm을 적용하였다. 제안된 제어기법의 실제 적용성을 검증하기 위하여 기존이 제어결과와 비교 검토하였으며, 그 결과로부터 MR Damper를 사용한 반능동 제어기법이 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

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Hybrid numerical scheme for transient mixed flow in pipe (관망내 안정적인 흐름해석을 위한 수치기법)

  • An, Hyunuk;Lee, Seungsoo;Kim, Yeonsu;Noh, Joonwo;Kim, Sunghoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.293-293
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    • 2018
  • 관망내 흐름의 수치 모델링은 도시 침수 분석, 하수도 관의 손상 탐지 또는 하수도 시스템 설계와 같은 넓은 분야에 적용되는 매우 중요한 문제 중 하나이다. 관망내 흐름상태는 자유수표면이 존재하는 개수로 흐름과 자유수표면이 관내에 존재하지 않는 관수로 흐름, 그리고 개수로 흐름과 관수로 흐름의 경계지점에 혼합흐름상태가 존재한다. 개수로 흐름과 관수로 흐름의 해석을 위해서는 일반적으로 다른 지배방정식의 적용이 필요하며 이는 관망내 흐름해석을 어렵게 만드는 원인 중 하나가 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서 관망의 흐름해석에는 일반적으로 Preissmann slot 모델이 널리 사용되고 있다. 그러나 그럼에도 불구하고, Preissmann slot 모델의 수치해석 시 수치진동으로 인한 수치적 불안정이 발생하기 쉬우며, 특히 개수로 흐름에서 관수로 흐름으로 넘어가는 혼합흐름상태에서 이러한 수치진동이 쉽게 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 수치진동은 수치적 불안정성을 유발할 뿐만 아니라, 해의 정확성을 크게 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 Preissmann slot 모델의 새로운 수치기법을 제안하였다. Approximate Reimann flux solver와 Centred flux solver를 결합하여 하이브리드 해석기법을 개발하였다. 수지진동 발생하기 쉬운 실험들의 모의를 통하여 수치기법의 성능을 검증하였다.

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Oscillatory Instabilities of Edge Flames in Solid Rocket Combustion (고체연료로켓에서 에지화염의 맥동 불안정성)

  • Kim Kang-Tae;Park Jun-Sung;Park Jeong;Kim Jeong-Soo;Keel Sang-In;Cho Han-Chang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.275-278
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    • 2006
  • Systematic experiments in $CH_4/Air$ counterflow diffusion flames diluted with He have been undertaken to study the oscillatory instability in which lateral heat loss could be remarkable at low global strain rate. The oscillatory instability arises for Lewis numbers greater than unity and occurs near extinction condition. The dynamic behaviors of extinction in this configuration can be classified into three modes; growing, harmonic and decaying oscillation mode near extinction. As the global strain rate decreases, the amplitude of the oscillation becomes larger. This is caused by the increase of lateral heat loss which ran be confirmed by the reduction of lateral flame size. Oscillatory edge flame instabilities at low global strain rate are shown to be closely associated with not only Lewis number but also heat loss (radiation and lateral heat loss).

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Edge-flame Instability in A Low Strain-rate Counterflow Diffusion Flame (저신장율 대향류확산화염에서 에지화염 진동불안정성)

  • Park, June-Sung;Kim, Hyun-Pyo;Park, Jeong;Kim, Song-Cho;Kim, Jeong-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.295-298
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    • 2006
  • Experiments in methane-air low strain rate counterflow diffusion flames diluted with nitrogen have been conducted to study the behavior of flame extinction and edge flame oscillation in which lateral conduction heat loss in addition to radiative heat loss could be remarkable at low global strain rates. Onset conditions of edge flame oscillation and flame oscillation modes are also provided with global strain rate. It is seen that flame length is closely relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation. Edge flame oscillations in low strain rate flames are categorized into three: a growing oscillation mode, a decaying oscillation mode, and a harmonic oscillation mode. The regime of flame oscillation is also provided at low strain rate flames.

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