• Title/Summary/Keyword: 실험적 모드해석

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Experimental Modal Analysis of Perforated Rectangular Plates Coupled with Fluid (유체로 연성된 다공 직사각평판의 실험적 모드 해석)

  • 유계형;이명규;정경훈;이성철
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.900-903
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    • 2002
  • This study dealt with the experimental modal analysis of the perforated rectangular plate coupled with fluid. The natural frequencies of the perforated plate and solid plate in air were obtained by the analytical method based on the relation between the reference kinetic and maximum potential energy and compared with the experimental results. Good agreement between the results was found for the natural frequencies of the perforated plate in air. It was empirically found the natural frequencies of the perforated plate coupled with fluid. The transverse vibration modes, in-phase and out-of-phase, were observed alternately in the fluid-coupled system. Additionally, the effect of distance between perforated plate and solid plate on the fluid-coupled natural frequency was investigated.

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Photoelastic Analysis of Stress Field in the Neighborhood of a Mixed Mode Crack Tip (혼합모드 크랙 선단응력의 광탄성해석)

  • 백태현
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.11
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    • pp.2072-2081
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    • 1992
  • Theoretical fringe patterns were calculated and regenerated by using power series type Williams equations and coefficients estimated from the photoelastic data. Results of calculated values were evaluated by comparing experimental data points with the regenerated theoretical fringe loops. Statistical accuracy evaluation between regenerated fringe values and experimental ones showed that standard deviation was minimum and correlation coefficient was maximum when the first four terms of Wiliams equations were used.

Structural Modal Analysis Using Substructure Hybrid Interface Modes (혼합경계의 부분구조 모드를 이용한 구조물의 모드해석)

  • 김형근;박윤식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.5
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    • pp.1138-1149
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    • 1993
  • A new mode synthesis method using Lagrange multipliers and substructure hybrid interface modes is presented. Substruture governing equations of motion are derived using Lagrange equations and the constraints of geometric compatibility between the substructures are treated with Lagrange multipliers. Fixed, free, and loaded interface modes can be employed for the modal bases of each substructure. In cases of the fixed and loaded interface modes, two successive modal transformation relations are used. Compared with the conventional mode synthesis methods, the suggested method does not construct the equations of motion of the coupled structure and the final characteristic equation becomes a polynomial. Only modal parameters of each substructure and geometric compatibility conditions are needed. The suggested method is applied to a simple lumped mass model and parametric study is performed.

Experimental Evidence and Analysis of a Mode Conversion of Guided Wave Using Magnetostrictive Strip Transducer (자기변형 스트립 탐촉자에 의한 유도초음파 모드 변환에 대한 실험적 검증 및 해석)

  • Cheong, Yong-Moo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.29 no.2
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    • pp.93-97
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    • 2009
  • An advantage of a magnetostrictive strip transducer for a long-range guided wave inspection is that the wave patterns are relatively clear and simple when compared to a conventional piezoelectric ultrasonic transducer. Therefore, if we can characterize the evolution of defect signals, it could be a promising tool for a structural health monitoring of pipes for a long period of time as well as an identification of flaws. However, when evaluating a signal during a realistic field examination, it should be careful because of some spurious signals or false indications, such as signals due to a directionality, multiple reflections, mode conversion, geometrical reflections etc. Mode converted signals from a realistic piping mockup were acquired and analysed. We found mode conversions between a torsional guided wave T(0,1) mode and a flexural F(1,3) or longitudinal L(0,2) mode generated by a magnetostrictive strip transducer. Based on the experimental observations, an interpretation of the source of the mode conversion is discussed in a viewpoint of electromagnetic properties and structure of the strip transducer.

Estimation of Sound Pressure from Vibration Signals on a Flat Plate and Experiment (진동 신호를 이용한 평판의 음압 분포 예측)

  • Kim, Kwan-Ju;Choi, Sung-Kwon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.06a
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    • pp.340-345
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    • 2000
  • 진동하는 구조물의 음향 방사 예측에는 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 근본을 둔 경계 요소 해석이 널리 사용된다. 이 경계 요소 해석은 익히 알고 있듯이 구조물의 동적 거동이 정량적으로 표현될 수 있는 경우는 매우 높은 정확도의 예측 결과를 제공한다. 그러나 실제 현상에서 접할 수 있는 복잡한 구조물의 음향 방사 예측에는 많은 변수들로 인해 예측의 정확도가 감소됨은 확실하다. 다른 방법으로는 실험을 통한 임의의 음장 예측 방법인 근음장 음향 홀로그래피(nearfield acoustical holography) 방법을 들 수 있다. 이 방법은 실제로 발생되는 음향 방사로부터 마이크로폰을 이용하여 홀로그램면의 음압 또는 속도를 측정하고 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 적용하여 임의의 홀로그램면에 투사(mapping)시켜 음장을 예측하는 방법이다. 근음장 음향 홀로그래피는 탁월한 정확성을 갖고 있으나, 측정의 복잡성과 홀로그램면을 형성하기 위한 많은 이산점(절점)의 필요성 등의 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 또 다른 음장 예측 방법인 실험의 장점과 유한 요소 해석의 장정을 복합시킨 모드 확장 방법(modal expansion method)을 사용하여 단순 구조물인 평판의 진동에 의한 음장을 예측해 보았다. 모드 확장 방법은 구조물의 동적 거동은 모드의 선형 조합으로 표현될 수 있다는 것에 그 원리를 둔다. 본 논문은 단순 평판을 대상으로 유한 요소 해석으로 구한 모드 정보와 실험에 의해 얻은 입의 가진 주파수에 대한 진동 표면의 속도 분포를 조합하여 속도 경계 조건을 구성, 경계 요소 해석으로 음장 예측을 수행하였으며 모드 확장 방법을 사용함에 있어 고려해야할 몇 가지 사항에 대해 다루었다.

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Stress Analysis of the Blade Joint for a Small Wind Turbine (소형풍력터빈 블레이드 체결부의 응력해석)

  • Kim, Deok-Su;Jung, Won-Young;Jung, Jin-Tai
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.1
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    • pp.117-124
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    • 2012
  • In this paper, an analysis of the joint that transmits power from the blades to the generator is performed using the FEM (finite element method). The mode shapes and natural frequencies were extracted using experimental modal analysis in order to establish the FEM model. Then, the model was verified by comparing the mode shapes and natural frequencies to those obtained from the ANSYS modal analysis. Dynamic stress analysis was performed at the rated and limited wind speeds considering the wind load and gravity.

Modal Analysis of Violin and Gayageum (바이올린과 가야금의 모드해석)

  • 임종민
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06c
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    • pp.299-302
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    • 1998
  • 가야금과 바이올린의 소리 발생 특성을 이해하기 위하여 모드해석을 수행하였다. 바이올린과 가야금은 크게 현과 몸체 그리고 이 둘을 연결하는 부분으로 구성되어 있다. 소리는 이들의 유기적인 관계로부터 발생된다. 실험을 통해 살펴본 결과, 저주파 대역에서 바이올린의 진동은 크게 앞, 뒷판의 진동, 몸체와 목 부분 사이의 비틀림 진동, 바이올린 전체가 하나의 보처럼 진동하는 현상으로 나누어 볼 수 있었다. 가야금 상판의 진동 형상은 약간 휘어진 형태를 가지며, 전체적으로 평판의 진동과 같은 모습을 보였다.

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Numerical Study on Ice/Structure Interaction Behaviour in Dynamic ice Field (극지구조물-빙하 상호 작용에 의한 동적해석)

  • Jo, Chul H.
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.36-46
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    • 1995
  • 빙판파괴 형태는 여러 모드의 합성이며 실제로 한 가지 양식으로 파괴되는 경우는 거의 일어나지 않는다. 이제까지 빙하중 해석 이론이나 방법은 한 가지 양식에 기준하는 것이었다. 이 논문에서는 합성모드로 빙판이 파괴될 때 해양구조물에 작용하는 빙하중 추정방법을 소개하여 모형 실험결과치와 그 결과를 비교하였다. 두 가지 합성모드에 대한 빙하중 추정방법인 비례파괴해석법 (Proportional Failure Method)과 국부경계해석법(Local Ice boundary Method)을 본논문에 소개하였으며, 이 두가지 방법과 함께 널리 알려진 Crushing 해석방법을 적용하여 정적 및 동적 구조물에 작용하는 빙하중을 산출/비교하였다. 동적구조물은 쇄빙선을 이용하였고, 쇄빙선이 SPM 터미널에 monopod로 연결되어있는 형태를 선택하였다. 모형 실험은 Finland의 Wartsila 실험실에서 실시 하였고, 이 실험을 통하여 쇄빙선에 작용하는 빙력 및 시간별 쇄빙선의 동적 움직임을 측정하였다. 이 논문에서는 위에서 소개된 세가지 방법으로 계산된 빙하중과 실험측정결과를 비교하였고, 이론적으로 추정한 쇄빙선의 운동을 실혐결과치와 비교하였다. Crushing방법으로 산출한 빙하중은 실제치보다 상당히 높았고, 비례파괴해석법은 Crushing 방법보다 정확한 결과를 보여주었으며, 국부경계해석법은 상당히 모형실험측정치와 가까웠다. 물론 쇄빙선의 움직임도 빙하중에 따라 변화가 심했고, 국부 경계해석법을 적용했을 때 실제 쇄빙선의 동적움직임을 가장 가깝게 추정할 수 있었다.

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Simple structural model of Heunginjimun with coulomb friction (흥인지문의 쿨롱 마찰력을 도입한 단순 해석모델)

  • Park, Sung-Ah;Min, Kyung-Won
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.516-520
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    • 2011
  • 본 논문에서는 먼저 흥인지문에 대해 상시진동실험을 수행하고, 그 데이터를 분석하여 흥인지문의 고유진동수, 모드, 감쇠비의 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 흥인지문의 병진모드를 파악하였고, 병진모드에서 측정한 여러 기둥의 모드 상대크기와 위상이 동일함을 확인하였다. 저차 병진모드에서 모든 기둥이 같은 방향으로 강성을 발휘하기 때문에 각층의 강성을 합한 등가의 층강성을 가지는 2자유도의 동적강체해석모델을 제시하였다. 이 해석모델은 선형 범위 내에서 거동한다는 것으로 가정하여 층강성을 산정하였다. 실제 흥인지문의 접합부에는 부재간의 이음과 맞춤에 의한 마찰력이 작용한다. 접합부를 누르는 무거운 지붕하중에 의해 이 마찰력은 증가하게 되고, 이로써 횡하중에 저항하게 된다. 이러한 접합부에 강한 횡하중이 작용하게 되면, 접합부의 이완 및 마찰력의 저하 등으로 인하여 횡강성의 저하가 급격히 일어나는 비선형 특성을 갖게 된다. 이러한 흥인지문의 비선형적인 특성을 파악하기 위해 흥인지문 해석모델에 쿨롱 마찰력을 도입하여 비선형적인 해석모델을 제시하였다.

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Experimental and Numerical Studies on Heat/Smoke Behavior due to a Fire on Underground Subway Platform (I) - Experimental Approach - (지하철 역사 승강장 화재발생시 열/연기 거동 분석을 위한 실험 및 수치 연구(I) - 실험적 접근 -)

  • Park, Won-Hee;Kim, Dong-Hyeon;Chang, Hee-Chul;Kim, Tae-Kuk
    • Fire Science and Engineering
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    • v.20 no.3 s.63
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    • pp.9-14
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    • 2006
  • In this study boundary velocity which is one of the important boundary conditions for numerical simulation for subway station on fire are experimentally obtained. The tests were conducted according to its operating mode of the ventilation systems in the platform: smoke extraction ventilation mode in occurrence of fire and normal ventilation mode for air conditioning. Velocities are measured at various points on the platform. To examine smoke extraction and air supply capacity in the platform level, air velocities were checked on opening vents. Numerical analysis under normal ventilation mode without fire is conducted by using measured boundary conditions, and the numerical results are compared with the measured velocities on the platform.