• Title/Summary/Keyword: 자유단 경계조건

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Influence of Spring Constant at Fixed End on Stability of Beck's Column with Tip Mass (固定端 의 스프링 상수 가 末端質量을 가진 Beck′s Column 의 安定性 에 미치는 영향)

  • 윤한익;김광식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.5
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    • pp.606-612
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    • 1985
  • On the stability of the Beck's column with a tip mass, the influence of the characteristics of the springs at the fixed end of the column are studied. The equations of motion and boundary conditions of this system are established by using the Hamiton's principle. On the evaluation of the stability of the column, t he effect of the shear deformation and rotatory inertial is considered in calculation. For the maintenance of the stability of the column, it is proved that the constant of the translational spring at the fixed end must be very large while th magnitude of the constant of the rotational spring at the fixed end has no effect. When the constants of the springs at the fixed end are small, it is also proved that the influence of the moment of inertial of the tip mass on the stability of the column are decreased and for the translational spring the degree of the decrease is more and more. Therefore it is found that the characteristics of the springs at the fixed end are very effective elements for the stability of the column when the columns subjected to a compressive follower force are designed.

Modal Analysis and FEA of a Compressor Motor for 120Hz Resonance Reducing (컴프레서용 모터 120Hz 공진 저감을 위한 연구)

  • Shin, Hyun-Jang
    • Transactions of the KSME C: Technology and Education
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    • v.5 no.2
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    • pp.81-87
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    • 2017
  • 315Fr compressor motor exceeds vibration specifications. To find the reason, first a modal impact test with free-free condition is done. Second a modal test with fixed condition is done. Thereafter the test results are compared with FEM simulation results. Using free-free condition modal impact test, FEM simulation conditions (boundary, mesh..) are modified. The motor has rolling motion around 120Hz. FEM simulation also shows same result. FEM simulation will be used to develop other series compressor motors. Using this, manufacturing test model and doing test will be useless.

A Study on the Vibration Characteristics of the Eccentrically Stiffened Plate Attached an Orthogonal Stiffener at Arbitrary Angle (직교 보강재가 임의의 각도로 부착된 편면 보강평판의 진동 특성에 관한 연구)

  • 정병환;김찬묵
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.172-178
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    • 1995
  • 보강평판은 평판에 각종 보강재를 용접등의 방법에 의해서 종방향, 횡방향, 경사 또는 임의의 방향으로 부착시켜 굽힘 및 비틀림 강성을 향상시킨 구조요소이다. 이러한 구조요소는 구조적 필요성이나 경량화 설계에 따라 선박의 deck, 철도 차량, 항공기 및 자동차 등의 각종 구조물에서 부하능력 및 경제성을 증대시키기 위하여 널리 사용되고 있고, 또한 자동차용 오일팬, 가전기기의 케이싱과 모터의 케이싱등에도 사용되고 있다. 최근 현장에서는 이러한 구조물의 진동 감소 및 방진 문제가 큰 관심사가 되고 있다. 본 논문은 정사각형 알루미늄 평판에 +자 형태의 Box Beam 보강재를 편면 보강하고 4변 자유단의 경계 조건을 설정하였다. 보강재는 유한요소 정식화 과정을 통하여 평판 요소에 등가시키고, 2차원의 평판 구조로 보강 평판을 모델링하고 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석하였다. 실험은 Impact Test에 의해서 주파수 응답 함수(FRF)를 각 시편에 대해서 구하고 이를 해석의 고유진동수와 비교하였다. 그리고 보강재가 임의의 각도로 평판에 부착되었을 때 고유진동수의 변화와 진동 모드(mode shape)를 분석하였다.

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Elastica of Cantilever Column with Constant Volume Subjected to Combined Loads (조합하중을 받는 일정체적 캔틸레버 기둥의 정확탄성곡선)

  • Lee, Byoung-Koo;Li, Guangfan;Yoon, Hee-Min
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.5
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    • pp.581-592
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    • 2007
  • This paper deals with the elastica of deflected cantilever column with the constant volume. The columns are subjected to combined loads consisted of an axial compressive load and a couple moment at the free end. Differential equations governing the elastica of such column are derived, in which both the effects of taper type and shear deformation are included. Three kinds of taper types are considered: linear, parabolic and sinusoidal tapers. Differential equations are solved numerically to obtain the elastica of objective columns. The effects of various system parameters on the elastica are investigated extensively. Experimental studies were carried out in order to verify the theoretical results of non-linear behavior of the elasticas.

Dynamic Analysis of Very Large Floating Structure Using Beams on Elastic Foundation (탄성지지된 보를 이용한 초대형 부유구조물의 동적해석)

  • Hong, Sang-Hyun;Im, Yu-Bin;Kim, Jung-Myung;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.723-726
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    • 2011
  • 전 세계적으로 사회기반시설 및 신재생 에너지 생산을 위한 공간부족 문제를 해결하기 위하여 초대형 부유구조물에 대한 관심이 증가하고 있다. 다양한 사용분야에 대한 안정성 확보를 위해 파랑하중에 의한 동적 응답과 부유체의 강성 대비 길이 효과로 인해 발생할 수 있는 특이 거동에 대한 분석이 필요하다. 초대형 부유구조물의 경우 중앙부에 비해 양끝 단에서 과도한 응답이 발생하며, 이를 해결하기 위해 입사파가 들어오는 초대형 부유구조물의 단부에 부착되는 다양한 감요장치(anti-motion device)가 제안되어지고 있다. 초대형 부유구조물에 감요장치가 적용될 경우 입사파에 의한 동적 파압을 감소시켜 구조물의 전반적인 응답을 줄여줄 수는 있지만 감요장치의 질량이 클 경우 오히려 끝단의 응답을 증폭시킬 수 있다. 본 논문에서는 양단 자유 경계조건의 탄성지지된 보를 이용하여 초대형 부유구조물의 길이와 끝단에 부착된 감요장치의 질량으로 인한 영향을 분석하였다.

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Feasibility Study on the Two-dimensional Free Surface Simulation Using the Lattice-Boltzmann Method (Lattice Boltzmann Method를 이용한 2차원 자유수면 시뮬레이션 기법연구)

  • Jung, Rho-Taek
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.15 no.4
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    • pp.273-280
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    • 2012
  • The numerical simulation using the Lattice Boltzmann Method in the field of computational fluid dynamics becomes wider in the engineering applications because of its simplicity of update rules compared to the conventional Navier-Stokes solvers. Here, a two-dimensional D2Q9 LB model is numerically tested with a few new computational treatment on the free surface. The single relaxation time is applied under the gravitational field where applied only in the higher density fluid because of its big density difference. At the free surface, the reconstruction techniques in combination with boundary conditions is adopted in order to get some distribution function coming into the fluid site from the air one, and surface tension, early stable test for the gravitional field is considered in it. With the implementation of the gravitational profile, conserving the overall mass and grid dependency are observed during the calculations and freesurface advance track is well captured with an experiment.

Free Vibration Analysis of Multi-Delaminated Beams (다층 층간분리된 적층보의 자유진동해석)

  • 이성희;박대효;백재욱;한병기
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.4
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    • pp.469-479
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    • 2001
  • In the present study, free vibration analysis of multi-delaminated beams is performed. In order to investigate the effects of mu1ti-delaminations on the dynamic characteristics of multi-delaminated beams, the general kinematic continuity conditions are derived from the assumption of constant curvature at the multi-delamination tip. Frequency equations of multi-delaminated beams are obtained by dividing the global multi-delaminated beam into beam segments and by imposing recurrence relation from the continuity conditions un each sub-beam. The comparisons between the results of numerical analysis obtained by finite element analysis and those of present analysis give good agreement with each other. It is shown that the effects of multi-delaminations on free vibration characteristics of laminated beams could be used to detect their sizes, types and locations from the results.

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Vibration Analysis of Multi Cracked Nonuniform Nanobeam by using Differential Transformation Method (미분변환법을 이용한 다중 크랙을 갖는 비균일 나노빔의 진동해석)

  • Shin, Young-Jae;Park, Sung-Hyun;Kim, Jin-Hong;Yoo, Yeong-Chan
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.20 no.5
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    • pp.93-101
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    • 2016
  • In this study, the governing equations of motion for multi-cracked nonuniform nanobeam based on nonlocal elasticity theory and embedded in an elastic medium were derived. DTM(differential transformation method) was applied to vibration analysis of multi-cracked nonuniform nanobeam based on nonlocal elasticity theory and embedded in an elastic medium. The non-dimensional natural frequencies of this nanobeam were obtained for eoe, crack stiffness and elastic medium stiffness with various boundary conditions. The results obtained by this method was compared with previous works and showed the close agreement between two methods. The important conclusions obtained by this study are as follows : 1. As the length of nanobeam is shorter, the effect of scale coefficient is greater. 2. The locations of crack change non-dimensional natural frequency, In the case of fixed-fixed ends, the non-dimensional natural frequency is the biggest in the first crack location of 0.6L of nanobeam length, and the smallest in both ends. In the case of fixed-free ends, the closer the location of first crack go tho the free end, the bigger the non-dimensional natural frequency. 3. As the stiffness of crack is greater, the non-dimensional natural frequency is smaller, And the effect of crack stiffness is similar on both fixed-free ends and fixed-fixed ends. 4. The bigger the stiffness of elastic medium, the greater the non - dimensional natural frequency.

Free Vibration Characteristics of a Composite Beam with Multiple Transverse Open Cracks (다중 크랙이 있는 복합재료 보의 자유진동 특성)

  • 하태완;송오섭
    • Composites Research
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    • v.13 no.3
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    • pp.9-20
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    • 2000
  • Free vibration characteristics of a cantilevered laminated composite beam with multiple non-propagating transverse open cracks are investigated. In the present analysis a special ply-angle distribution referred to as asymmetric stiffness configuration inducing the elastic coupling between chord-wise bending and extension is considered. The multiple open cracks are modelled as equivalent rotational springs whose spring constants are calculated based on the fracture mechanics of composite material structures. Governing equations of a composite beam with open cracks are derived via Hamilton's Principle and Timoshenko beam theory encompassing transverse shear and rotary inertia effect is adopted. The effects of various parameters such as the ply angle, fiber volume fraction, crack numbers, crack positions and crack depthes on the free vibration characteristics of the beam with multiple cracks are highlighted. The numerical results show that the existence of the multiple cracks in an anisotropic composite beam affects the free vibration characteristics in a more complex fashion compared with the beam with a single crack.

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Flood simulation in the downstream area of Mekong river using satellite rainfall (위성강우를 이용한 메콩강 하류 홍수모의)

  • Choi, Yun Seok;Kim, Joo Hun;Kim, Kyung Tak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.391-391
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 2006년 6월 ~ 10월에 발생한 메콩강 하류 지역의 홍수를 모의하는 것이다. 강우자료는 위성강우 자료인 미국 NOAA의 CMORPH를 적용하였으며, 홍수유출 해석은 GRM 모델을 적용하였다. Tonlesap 호수를 포함하는 메콩강 하류 지역의 침수분석은 G2D 모델을 적용하였다. 위성강우 자료는 NOAA의 3시간 간격의 CMORPH 위성강우자료를 일일강우량 자료로 변환하고, 일본의 Research Institute for Humanity and Nature (RIHN)과 Meteorological Research Institute of the Japan Meteorological Agency (MRI/JMA)의 APHRODITE 프로젝트에 의해 구축된 APHRODITE 강우량 자료를 이용하여 보정한 후 홍수모의에 적용하였다. DEM 자료는 HydroSHED 15s자료를 이용하였고, 토양도는 UN FAO의 HWSD, 그리고 토양도는 Global map landcover ver3.0을 이용하였다. GRM 모델과 G2D 모델은 Github(https://github.com/floodmodel)에 공개되어 있으며, 이를 이용하였다. 유출 모델은 메콩강 전체 유역을 대상으로 2682.815m의 공간해상도로 구축하였다. 보정한 강우를 이용하여 유출모의 한 결과 첨두유량은 23,796.8 ㎥/sec로 계산되었다. Kratie 지점의 유출량과 Tonlesap 호수로 집수되는 유량을 상류단 경계조건으로 이용하여 약 150일 동안의 침수모의를 하였다. 450 m 공간해상도로 침수모의 도매인을 구축하였으며, 조도계수는 0.045를 사용하였고, 하류단은 자유수면 유출조건을 적용하였다. 침수분석 결과 메콩강 본류를 흐르는 유량이 Tonlesap 호수로 유입되어 호수의 수위가 상승하였다. Tonlesap 호수의 최대침수심은 약 11 m를 나타내었으며, 호수로 유입된 유량은 모의기간 중에 호수에 저류되어 있었다. 메콩강 본류의 Kratie 지점으로 유입되는 유량이 첨두값을 지난 후에도 모의 기간이 길어질수록 메콩강 하류 델타지역과 그 주변의 평지로 침수범위가 확대 되었다. 모의 종료시에는 메콩강 하류가 광범위하게 침수되면서 최대 침수면적을 나타내었다. 본 연구에서 메콩강을 범람한 홍수는 메콩강 하류의 서쪽 해안으로 먼저 유출이 되었다. 이는 침수모의에 적용된 DEM 자료가 북동쪽에서 서남쪽 방향으로 빗살무늬 형태의 고도분포를 가지기 때문인 것으로 판단되며, 대상 지역의 DEM 정확성 평가와 함께 추가적인 연구가 필요하다.

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