• 제목/요약/키워드: 유체탄성진동

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구조물의 탄성을 고려한 2차원 탱크내 유동해석 (Analysis of Liquid Sloshing in a Two-Dimensional Elastic Tank)

  • 이판묵;홍석원;홍사영
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.107-116
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    • 1990
  • 구조물의 탄성을 고려한 탱크내 유동은 자유수면을 갖는 유체와 탄성변형하는 구조물이 연성된 시스템으로서 유체유동으로 인한 과도한 구조물변형, 유체의 부가질량 및 부가감쇠력에 의한 구조물의 동특성변화, 구조물 진동으로 인한 유체유동의 왜곡 등이 복합된 비선형 해석이 요구된다. 본 논문에서는 탱크 벽을 1자유도 수평운동하는 강체로 가정하였으며 Lagrangian 유한요소법을 이용하여 유동해석을 수행하였고 유체-구조물 연성문제의 수치적분을 위하여 조합된 implicit-explicit 알고리듬을 도입하였다. 탱크벽의 동특성 변화에 따른 유체-구조물연성 탱크의 동특성변화를 관찰하였으며 파도생성 문제에 관한 수치계산을 수행하였다.

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관막음된 증기발생기 전열관의 유체유발진동 특성 평가 (Estimation of Flow-induced Vibration characteristics on Plugged Steam Generator)

  • 조봉호;유기완;박치용;박수기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.921-926
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    • 2002
  • In this study, we investigate the plugging effect on the CE type steam generator tube. The natural frequency and mode shape will be changed due to decrease of the effective mass distribution along the tube. We compared the variation of stability ratio for plugged tube with that for unplugged one. The natural frequency increased because of removing the cooling water inside the steam generator tube, but the stability ratio decreased inversely because of changing the vibrational model shape. We also investigated the turbulent excitation effect.

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전기유변유체의 점탄성 특성에 관한연구 (Viscoelastic properties of electrorheological fluids)

  • 최윤대;김상국
    • 한국재료학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.220-227
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    • 1992
  • 전기유변유체(electrorheological fluid : ERF)는 크기가 $10^{-6}m$정도를 가진 분극성이 강한 입자 분말을 유전유체속에 혼합하여 만든 콜로이드용액으로서 외부전기 장에 의하여 액체상태로부터 겔(gel)상태로 상태변환을 한다. 상태변환과정은 가역과정이며 $10^{-3}$초 정도의 빠른 시간내에 이루어진다. 본 논문에서는 주기적응력이나 주기적 변형이 가해지는 강제진동실험을 통하여 ERF의 점탄성 특성을 조사하였다. 점탄성은 복소수로서 실수부인 동적전단탄성율(storage shear modulus, G')과 허수부인 동적손실율(loss modulus, G")의 합으로 표현된다. 동적전단탄성율은 강제진동의 진폭과 주파수의 함수로 외부전기장에 의하여 크게 변화되었으나 손실계수(loss factor, ${\eta}=G"/G'$)는 진동의 진폭, 진동수 및 외부전기 장에 거의 독립적이었다. 실험(1)은 강제진동의 진폭을 고정하고 진동수를 변화하는 방법(frequency sweep)과 실험(2)는 진동 진폭을 변화시키는 방법(amplitude sweep)으로 실행했다. 본 실험에서는 cornstarch입자를 corn oil에 혼합한 것과 zeolite입자를 silicone oil에 흔합한 콜로이드 용액이 ERF로서 사용되었으며 인가된 전기장은 약$(1~3){\times}10^6V/m$의 직류전기장이 가하여졌다.기장이 가하여졌다.

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접수구조물 진동의 유력탄성해석 (Hydroelastic Analysis of Structural Vibration in Contact with Fluid)

  • 정기태;김영복;강호승;노종현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.135-142
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    • 1992
  • 선박이나 해양구조물과 같은 접수구조물의 진동해석은 구조계와 유체계를 연성시켜 접수면에서의 적합조건을 만족시키는 해를 구하게 된다. 잘 알려진 바와 같이 이러한 유력탄성해석은 구조계는 유한요소법을, 유체계는 경계요소법을 적용하여 두 계를 연성시켜 효과적으로 풀 수 있는데, 이 방법은 부가수질량 행렬의 모든 자유도가 접수면에 완전연성되어 있기 때문에 실용화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이와같은 단점을 보완하기 위해서 재해석방범에 기초한 유체-구조 연성진동 해석방법을 제시하였다. 이 방법은 전통적으로 보거동 진동해석에 사용해 온 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수 J를 이용한 비연성 진동해석 방법과 비교해 볼때, 3차원 수정계수 J의 고려없이 보거동 진동은 물론 고차진동해석에 좋은 해석 결과를 보여 주었다. 이 방법의 타당성과 계산 효율성을 수치예를 통해 입증하였다.

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수정진동자를 사용한 점탄성 유체의 점성계수와 전단 탄성계수 측정에 관한 이론해석 (Theoretical Analysis for the Measurement of Viscosity and Shear Modulus of Viscoelastic Fluids by Using a Quartz Crystal Oscillator)

  • 서용권;김영한
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권7호
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    • pp.487-496
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    • 2008
  • Quartz crystal oscillator is frequently used in measuring a very small amount of mass attached to or adsorbed on the surface of an electrode on the quartz plate. The physical principle is that the resonance frequency of the shear vibration of the quartz caused by an applied electric field is a function of the mass. Recently, effort has been tried to measure physical properties of viscoelastic fluids, such as viscosity and shear modulus. This paper presents useful formula that can be used in estimating the properties of viscoelastic fluids. Important finding in this analysis is that the formula can produce multiple values for the physical properties of the viscoelastic materials.

난류경계층에 의한 다층재질 원통형 실린더의 유체소음 해석 연구 (A Study of Flow Induced Noise for Multilevered Cylinder due to Turbulent Boundary Layer)

  • 신구균;홍진숙;이헌곤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.271-276
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    • 1994
  • 본 연구에서는 외부 호스, 내부 충진유 및 탄성체 핵으로 구성된 다층 재질의 무한히 긴 원통형 실린더가 자유 흐름 중에 있을 때, 유체 유동에 의한 난류 경계층내 벽면 압력 변동(wall pressure fluctuation)이 내부 탄성체 핵의 표면에 미치는 영향을 분석하기 위하여 난류 경계층에 의한 다층 재질의 실린더 내부 압력 변동 해석 이론을 정립하였다. 본 해석 이론에서는 파동 방정식을 이용하여 외부 호스 벽면 압력에 대한 전달 함수를 도출하고, 난류 경계층내 벽면 압력 변동은 Corcos Model을 기초로 하여 Strawderman이 제안한 실험식을 사용하여 추정하였다. 또 이를 바탕으로 자유 흐름 속도 변화등에 따른 실린더 내부 압력변도의 변화를 분석하여 보았다.

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병렬처리기법을 활용한 T-형 꼬리날개의 진동 및 공탄성 특성 (Vibration and Aeroelastic Characteristics of a T-tail Configuration Using Parallel Processing Technique)

  • 김동현
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.149-156
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    • 2004
  • In this study, vibration and aeroelastic analyses of a T-tail have been conducted. The structural dynamic computations of the T-tail are performed using MSC/NASTRAN and CFD-based computational aeroelastic analysis method is used to investigate the complex flutter phenomena. The results for vibration and aeroelastic analyses in the frequency and time domains are presented. It is importantly shown that the modal coupling of the torsional mode of vertical-wing and the asymmetric bending mode of horizontal-wing parts can give sensitive effects for the flutter stability of T-tail configurations.

집단 관막음된 한국표준원전 증기발생기 전열관의 유체탄성불안정성 특성 평가 (Estimation of Fluid-elastic Instability Characteristics on Group Plugged KSNP Steam Generator Tube)

  • 조봉호;유기완;박치용;박수기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.670-676
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    • 2003
  • To investigate the group plugging effect the fluid-elastic instability analysis has been performed on various column and row number of the KSNP steam generator lutes. This study compares the stability ratio of the plugged tube with that of the intact one. The information on the thermal-hydraulic data of the steam generator have been obtained by using the ATHOS3-MOD1 code with and without the thermal energy transfer at the plugged region. Both of the boundary conditions of hot-leg temperature and feedwater mass flow rate are fixed for this investigation. From the results of this study the stability ratios inside the group plugging zone are decreased slightly. At the outside of group plugging zone, however, most of the stability ratios tend to be increased.

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공기-횡 유동장에 놓인 유연성 실린더 관군의 유체탄성 불안정 (Fluidelastic Instability of Flexible Cylinders in Tube Bundle Subjected to Cross Air-flow)

  • 심우건
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.498-506
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    • 2007
  • Using wind tunnel, experimental approaches were employed to investigate fluidelastic instability of tube bundles, subjected to uniform cross flow. There are several flow-induced vibration excitation mechanisms, such as fluidelastic instability, periodic wake shedding resonance, turbulence-induced excitation and acoustic resonance, which could cause excessive vibration in shell-and tube heat exchanges. Fluidelastic is the most important vibration excitation mechanism for heat exchanger tube bundles subjected to cross flow. The system comprised of cantilevered flexible cylinder(s) and rigid cylinders of normal square array, In order to see the characteristics of flow in tube bundles, particle image velocimetry was used. From a practical design point of view, Fluidelastic instability may be expressed simply in terms of dimensionless flow velocity and dimensionless mass-damping. The threshold flow velocity for dynamic instability of cylinder rows is evaluated and the data for design guideline is proposed for the tube bundles of normal square array.