• 제목/요약/키워드: 불평형력

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판부재의 탄소성대변형 유한요소 해석문제에서의 수렴기법에 관한 고찰 (A Study on the Iterative Solution Procedures for the Elasto-Plastic Large Deflection Analysis of Plates)

  • 백점기;김창렬;이정권
    • 전산구조공학
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    • 제2권3호
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    • pp.97-103
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    • 1989
  • 본 연구에서는 유한요소법에 의한 판부재의 탄소성대변형 거동해석시의 불평형력에 대한 수렴기법의 효율성에 대해 고찰해 보았다. 대상 수렴기법으로는 단순증분법(SI법), Newton-Raphson(NR)법과 수정 Newton-Raphson(mNR)법을 선정하였다. 이들 결과를 바탕으로, 큰 처짐이 발생하는 판에 대해서는 불평형력에 대한 수렴계산을 수행하여야 하며, 이 경우 mR법과 NR법은 같은 정도를 유지하면서도 계산시간은 mNR버과 NR법에 비해 약 1/2정도 절감되며, 큰 초기처짐이 존재하거나 두꺼운 판의 경우에는 불평형력이 상대적으로 크지 않기 때문에 SI법을 사용하는 것이 훨씬 유용하다는 것을 확인하였다.

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곡선 PSC 사장교의 극한해석을 위한 개선된 하중제어법 (An Improved Load Control Strategy for the Ultimate Analysis of Curved Prestressed Concrete Cable-Stayed Bridge)

  • 최규천;이재석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • 이 논문에서는 복잡한 기하학적 형상과 비선형 특성들을 보이는 곡선 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 사장교의 극한거동을 안정적으로 예측하기 위한 비선형 해법을 제시하였다. PSC 교량 구조물의 비선형 거동 및 극한거동을 예측하기 위한 해법으로서 하중제어법(load control strategy)과 변위제어법(displacement control strategy)을 적용하였다. 콘크리트의 과다한 균열과 재료상태 및 케이블 장력의 급격한 변화로 인해 불평형력(unbalanced load)이 크게 변화하여 이들 두 해법으로 해를 구할 수 없는 경우에 대한 대안으로서 불평형력을 적정한 비율로 감소시키면서 하중제어 법을 적용하여 해를 안정적으로 구해 나가는 불평형력 감쇠(scale-down of the unbalanced load)를 적용한 하중제어법을 제시하였다. PSC 거더교의 극한해석을 수행하여 불평형력 감쇠를 적용한 하중제어법의 정당성을 평가하였다. 또한 곡선 PSC 사장교의 극한해석에 이 논문에서 제시한 비선형 해법을 적용하여 복잡한 비선형성으로 인해 해가 수렴하기 어려운 해석에도 이 해법이 유용함을 확인하였다.

4행정 기관의 기진력 감소를 위한 크랭크 각 설계 (Crank Angles Design to Reduce the Excitation Forces in 4-stroke Diesel Engine)

  • 서영수;박정근;정의봉
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2000년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.108-114
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    • 2000
  • The excitation forces from the periodical firing pressure in cylinder and the rotating crank mechanism cause lots of vibration problems in diesel engine. In this paper, the theoretical formulas for excitation forces are introduced and computational program for the optimization of crank angle is also developed to reduce the free moments in diesel engine. The computational results of 4-stroke in-line engine are applied to verify the reliability of the program.

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BLDC 전동기의 동적 편심 및 전자기적 불평형력을 고려한 편심 회전자의 과도 동적 해석 (Transient Dynamic Analysis of a Dynamci Eccentric Rotor with Unbalanced Magnetic Forces in BLDC Motors)

  • 김태종;황상문;박노길
    • 소음진동
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    • 제10권3호
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    • pp.401-409
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    • 2000
  • Vibration of a BLDC motor is a coupled phenomenon between mechanical characteristics and magnetic origins through the motor air-gap. When a relative misalignment of rotor in the air-gap center exists on the assemblage it is considered to influence the motor system characteristics, depending on the degree of misalignment. The rotor-motor system used in a washing machine is modeled using FE-TM and a magnetic force of BLDC motor with radial rotor eccentricity is analyzed. And the transient whirl responses of a rotor system with relative misalignment in the motor air-gap are investigated considering mechanical origins and magnetic effects. Results show that rotor misalignment in the air-gap affect the vibration of the rotor-motor system.

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W형 공기압축기의 불평형진동 저감에 관한 연구 (Study on the vibration control acaused by unbalance force for a W-type air compressor)

  • 김영주
    • 연구논문집
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    • 통권28호
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    • pp.145-159
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    • 1998
  • 선박이나 산업플랜트에 이용되고 있는 압축공기의 압력이 증가되고 압축기의 경량화 내지는 설치면적을 축소하기 위하여 3단압축을 하므로서 토출압력을 30기압 이상으로 증가할 수가 있다. 그러나 크랭크기구를 갖고있는 공기압축기의 실린더 배열이 복잡하고 고속운전으로 인하여 크랭크축에 연결된 왕복질량과 회전질량에 의한 불평형력이 저감되도록 왕복질량의 적절한 배치와 중량감소를 위해 주철재 피스톤 재질을 알미늄합금으로 교체하고 적절한 평형추 설치와 방진고무의 선택을 검토해야한다. 본 연구에서는 3개의 실린더가 60도 간격으로 배치되는 W형 공기압축기의 진동상태를 측정하고 이를 분석하여 진동저감을 위한 대책으로 평형추 계산이론을 도출하는데 중점을 두었다. 검토대상 공기압축기의 사양은 표1에 보이는 바와 같다.

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선박 국부구조 3 축 방향 가진 실험장치 개발 (The development of the 3 axes exciter for the local structure)

  • 이찬희;김희원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.686-690
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    • 2012
  • The modal test has been carried out using the exciter machine to investigate the vibration characteristics of the hull and super structure of the ship. The conventional exciter acts only one(1) direction and the exciter should be reinstalled for different direction test, which consumes additional expense. The 3 axes exciter has been designed of which force acts three directions without reinstallation for efficient modal test of the ship. It consists of rotatable base frame structure and the clutch mechanism for the unbalances to excite three directions. And the 3 axes exciter for the local structure has been made in advance and its performance test was carried out in the laboratory. The developed 3 axes exciter shows the ability of three-directions excitation with simple operation and modal test for the various local structure of the ship will be performed.

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BLDC 전동기의 전자기적 불평형력을 고려한 편심 회전자의 동적 거동 해석 (Dynamic Behavior Analysis of an Eccentric Rotor with Unbalanced Magnetic Forces in BLDC Motors)

  • 김태종;황상문;박노길
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제48권11호
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    • pp.604-610
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    • 1999
  • Vibration of a rotor-bearing system driven by an electric motor is a coupled phenomenon between mechanical characteristics and magnetic origins through the air-gap. With the advent of new high-energy magnets together with high precision motor applications, magnetic sources of vibration are becoming more serious. This paper investigates the transient whirl responses of a rotor system with purely mechanical origins and compares it with that of magnetically coupled origins. A perturbation method is applied to model the magnetic field associated with rotor eccentricity. Electromagnetic forces are obtained by the Maxwell stress method, which utilizes the analytical expression of radial flux density distribution. The FEM was applied to a rotor-motor system to illustrate magnetically coupled effects in rotor dynamics. Results show that magnetically coupled sources significantly affect the vibration of the rotor-motor system.

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지하 암반 공동내 지보시스템의 구조적 안전성 평가 방법 (A Method for Assessing Structural Safety of Ground-Support Systems in Underground Rock Cavern)

  • 장승필;서정문
    • 지질공학
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    • 제6권1호
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    • pp.23-31
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    • 1996
  • NATM공법에 의한 지하 암반공동에서 숏크리트내의 불평형력이 지보 시스템에 전달되는 하중 전달 메커니즘을 고려하여 지보시스템내의 응력 재분배 과정을 모델링하였으며,그에 따른 지보시스템의 해석모델을 제안 하고 숏크리트의 탄성거동에 관하여 고찰하였다.응력 재분배 모델을 이용하여 설계변수가 변화함에 따라 지보시스템에 미치는 영향을 분석한 결과 숏크리트의 최대 압축응력은 현저히 감소되었다. 암반의 수평지압계수 및 탄성계수가 구조응답에 큰 영향을 미치나 지보시스템 자체의 특성 변화가 응답에 미치는 영향은 매우 적었다. 구조재의 안전율을 평가할 수 있는 상관식을 제시하였다. 본 연구결과를 이용하여 지하구조물의 안전성을 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

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비선형 휨 및 전단 힌지 사이의 불평형력 해소를 위한 수렴계산 기법 (An Iterative Scheme for Resolving Unbalanced Forces Between Nonlinear Flexural Bending and Shear Springs in Lumped Plasticity Model)

  • 김유석
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.227-235
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    • 2022
  • For a member model in nonlinear structural analysis, a lumped plastic model that idealizes its flexural bending, shear, and axial behaviors by springs with the nonlinear hysteretic model is widely adopted because of its simplicity and transparency compared to the other rigorous finite element methods. On the other hand, a challenging task in its numerical solution is to satisfy the equilibrium condition between nonlinear flexural bending and shear springs connected in series. Since the local forces between flexural and shear springs are not balanced when one or both springs experience stiffness changes (e.g., cracking, yielding, and unloading), the additional unbalanced force due to overshooting or undershooting each spring force is also generated. This paper introduces an iterative scheme for numerical solutions satisfying the equilibrium conditions between flexural bending and shear springs. The effect of equilibrium iteration on analysis results is shown by comparing the results obtained from the proposed method to those from the conventional scheme, where the equilibrium condition is not perfectly satisfied.

채굴적 주변 대형 지하광장의 3차원 안정성해석 (Three-dimensional Stability Analysis of A Large Underground Hall in Mined Area)

  • 송원경;한공창
    • 한국암반공학회:학술대회논문집
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    • 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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    • pp.195-200
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    • 2000
  • 폐갱도를 이용하여 관광공원을 조성할 목적으로 지하에 건설될 예정인 대형 지하광장의 안정성을 분석하기 위하여 FLAC3D를 이용한 3차원 수치해석을 수행하였다. 모델링은 두 단계로 나누어 실시되었다. 첫 단계는 지하광장 자체의 안정성 분석이며, 두 번째 단계는 인근의 채굴적이 미치는 영향분석이다. 첫 번째 단계에서는 모델의 불평형력 수렴 여부, 광장 주변의 소성 또는 인장파괴 영역의 발생상황 그리고 변위 양상으로써 광장의 안정성을 판단하였다. 두 번째 단계에서는 채굴적의 존재 유무에 따른 광장 주변의 응력상태 변화를 분석하였다. 해석결과 대형 지하광장은 역학적으로 아무런 문제가 없으며 채굴적으로 인한 영향도 받지 않는 것으로 나타났다.

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