• Title/Summary/Keyword: 진동하는 실린더

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Analysis of Vortex Vibration by Using the FSI Technique (FSI 기법을 이용한 와류진동 해석)

  • Kim, Dae-Geun;Kim, Sung-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.754-758
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    • 2010
  • 케이블 교량에서 발생하는 사장케이블의 진동현상에 대한 현상학적 특성을 명확히 이해해야, 사장케이블의 적합한 제진설계가 가능하다. 본 연구에서는 유체의 흐름과 구조물의 진동을 동적으로 연계하여 해석하기 위하여, ADINA의 CFD 및 Structure 코드를 동적으로 연계하는 FSI(Fluid Flow with Structure Interaction) 기법을 이용하였다. 바람으로 인해 이중원형실린더의 풍상측과 풍하측 실린더에서는 와류가 방출되면서 외력이 작용하게 되며, 이러한 공기력은 풍하측 실린더의 고유진동 운동과 함께 와류진동현상을 유발한다. 본 연구에서는 풍하측 실린더의 와류진동 현상의 해석에 주안점을 두었다. 본 연구에서는 흐름의 레이놀즈수와 이중원형실린더에 대한 바람의 입사각을 변화시키며 풍하측 실린더에서 발생하는 와류진동의 크기를 분석하였다. 본 연구결과, 유입풍속 및 바람의 입사각에 따라 이중원형실린더에서 발생하는 일반적인 와류방출현상과 풍하측 실린더에 작용하는 공기력 및 변위양상을 예측할 수 있었다. 특히, 바람의 입사각이 $15^{\circ}$인 경우에는 풍하측 실린더에서 방출되는 와류로 인해 풍하측 실린더에는 비대칭의 공기력이 작용하며, 이는 풍하측 실린더가 2사분면에서 4사분면 방향으로 진동하는 원인이 되는 것으로 판단된다.

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크랭크축-실린더블록 계의 진동해석

  • 오성환
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.5
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    • pp.406-412
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    • 1985
  • 연소 동안에 크랭크 축은 오일 필름을 통하여 연소압력이 실린더 블록으로 전달된다. 점화 전에 관성력에 의한 크랭크 축의 굽힘 변형은 크랭크 축으로부터 메인 베어링까지의 연소하중 전달에 큰 영향을 미친다. 메인 베어링에 베어링 보를 부착시키거나 크랭크 축의 굽힘 강성을 변화시켜 실린더 블록의 스커어트 진동을 감소시키는 효과를 얻었다. 크랭크 축의 비틂 진 동을 일으키는 회전력과 관성력 변동의 합력은 크랭크 저어널의 횡진동을 일으킨다. 크랭크 축의 횡 강제진동은 베어링 1에서 최대값이기 때문에 실린더 블록의 굽힘, 비듦 진동에 대하여 기진력이 된다. 실린더 블록의 진동 진폭은 관성력 변동의 주파수가 실린더 블록의 공진진 동수에 가까워지는 정도와 크랭크 축 비듦 진동의 진폭에 의존한다. 크랭크 풀리의 극관성 모우멘트와 크랭크 축 비듦 진동을 감소시키는데 효과를 준다.

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Vortex shedding behind the oscillating circular cylinder (진동하는 원형실린더 주위 유동의 와흘림에 관한 연구)

  • Kim, Dae-Hyeong;Kim, Gi-Ha;Lee, Chang-Hun;Choe, Jeong-Il
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2013.04a
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    • pp.321-326
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    • 2013
  • 본 연구에서는 원형실린더의 강제 수평 및 수직진동에 따른 와흘림을 관찰하였다. EDISON_CFD의 가상경계법을 이용하여 원형실린더 주위 유동현상을 수치 모사하였다. 원형실린더의 강제 진동 특성에 따른 와흘림 진동수, 공력계수 등의 영향을 분석하였다. 특히, 진동방향에 따른 와흘림의 영향을 분석하여, 원형실린더의 강제 진동에 따른 유동의 선형성을 평가하였다.

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Vortex Shedding Analysis for Two Staggered Circular Cylinders (이중원형실린더에서 발생하는 와류방출 해석)

  • Kim, Dae-Geun;Kim, Sung-Man;Kim, Dong-Ok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.919-923
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    • 2009
  • 케이블 교량에서 발생하는 사장케이블의 진동현상에 대한 현상학적 특성을 명확히 이해해야, 사장케이블의 적합한 제진설계가 가능하다. 본 연구에서는 ADINA CFD 코드를 이용하여, 이중원형실린더에서 발생하는 와류방출현상과 실린더에 작용하는 외력을 해석함으로써, 사장케이블에서 발생하는 진동현상의 원인을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 흐름의 레이놀즈수, 실린더간 간격과 이중원형실린더에 대한 바람의 입사각을 변화시키며 이중원형실린더에서 발생하는 와류방출현상과 이로 인해 실린더에 작용하는 항력, 양력과 같은 외력을 분석하였다. 분석 결과, 풍상측 케이블에는 일방향의 항력이 주로 작용하므로 케이블 진동이 제한적으로 발생하나, 풍하측 케이블에는 항력과 같은 규모의 진동하는 양력이 작용하는 것으로 나타났으며 이로 인해 풍하측 케이블에서 진동이 크게 발생하는 것으로 나타났다.

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A Modeling of Cylindrical Vibration Gyroscope using Electromagnetic Force (전자기력을 이용한 실린더형 진동 자이로스코프의 모델링)

  • 권혁성;이학성
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.2597-2600
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    • 2003
  • 본 논문은 소형화, 저가, 저 소비 전력의 특성을 가지는 전자기력을 이용한 실린더형 진동 자이로의 기존의 기계적 모델링이 실제 자이로스코프의 특성과 부합하지 않음을 개선하기 위해 전자기적 해석을 포함하여 기존의 기계적 모델링보다 성능을 향상시켰다. 전자기적 해석은 실린더의 진동 운동에 인해 실린더 내부에 발생된 기전력 성분 측정과 자이로스코프의 전기적 해석이다. 기전력 성분은 자이로 센싱 저항이 실린더 유무에 따른 전압 값 변화로 확인하였다. 전자기적 해석을 포함한 제안된 모델링을 통해 이론적인 자이로스코프의 특성이 실제 자이로스코프 특성에 부합되고 기존 모델링 특성보다 우수함을 비교를 통해 입증하였다.

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Study on the Acoustic Modes of a Short, Thick, Asymmetric Cylinder (비대칭 특성을 가진 짧은 후판 실린더의 음향 방사 모드에 관한 연구)

  • Lee, Hyeongill
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.27 no.2
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    • pp.234-242
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    • 2017
  • This study investigates vibro-acoustic characteristics of a short, thick cylinder containing a slot given a pined-free boundaries. Using the finite element analysis results, structural modes of the asymmetric cylinder (with a slot) are expressed as the linear combinations of modes of the symmetric cylinder made of same material with identical geometry except the slot. Based on synthesized modal vibrations, acoustic modes of the asymmetric cylinder are obtained with two approaches, i.e., Rayleigh integral calculation and modal expansion of the acoustic modes of the symmetric cylinder. Also, acoustic powers, max. sound pressure and directivity pattern are obtained from acoustic modes and verified with the boundary element analyses. Based on these results, the accuracy of proposed approaches in calculating the vibro-acoustic properties of a short, thick, asymmetric cylinder has been confirmed. The procedure can be applied to the similar cylinders with other boundaries or asymmetric properties. Also, attenuation of vibration and/or sound radiation of the cylinder type practical components can be studied using these approaches.

Acoustic Radiation from the Modal Vibrations of a Thick, Finite Cylinder with Various Boundary Conditions (다양한 경계조건을 가진 유한 길이 후판 실린더의 고유진동에 의한 소음방사에 관한 연구)

  • Lee, Hyeongill
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.23 no.7
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    • pp.585-596
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    • 2013
  • This study introduces a hybrid approach combining numerical results with pre-developed analytical calculations for the sound radiation from the modal vibration of a thick, finite length cylinder with various boundary conditions. Structural vibrations of the cylinder are numerically investigated with the finite element method, and distributions of vibratory displacements on the cylinder surface are idealized as simple mathematical expressions based on the numerical results. Sound radiations from the normal vibration of the cylinder are calculated based on idealized modal displacements using a previously introduced theoretical solution. The results are confirmed with numerical analyses using the boundary element method. Based on these results, it can be concluded that the solutions suggested in this study have good accuracies in calculating the vibro-acoustic properties of a thick, finite cylinder with various boundary conditions. Also, the sound radiation characteristics of many practical components such as brake drums and motor housings are expected to be investigated using the procedure proposed in this study.

A Study on Experimental Analysis and Prediction Method of Vibration of Egines due to Piston-Slap (피스톤 슬랩에 의한 엔진 진동 현상의 실험적 분석과 예측 방법에 관한 연구)

  • 김양한;권기웅
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.31-35
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    • 1992
  • 자동차 관련 소음 및 진동중 엔진과 관련된 것은 흡.배기계 소음과 엔진 자 체의 각 구동 부위 및 연소실 소음으로 대별하여 볼수 있다. 특히 연소실 소 음의 경우에는 엔진 내부에서 발생하는 진동과 압력파가 엔진을 진동시키고, 이러한 엔진의 진동이 방사음을 발생시켜 형성되는 만큼 그 해석 및 공학적 접근 방법이 용이하지 않다. 연소실 소음은 압력의 갑작스런 변화에 의한 폭 발소음과 피스톤과 실린더 벽면의 충돌에 의한 피스톤 슬랩(piston slap)으로 크게 구분할 수 있으며 압력이 높지 않고 압력의 변화가 빠르지 않을 경우 에는 피스톤 슬랩이 기계적 소음의 주 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 고에서는 피스톤 슬랩에 의한 진동 현상을 예측하기 위한 이론적 접근 방법 을 제시하고 이의 타당성을 검증하기 위한 실험적 방법을 제시하고자 한다. 또한, 피스톤과 실린더의 간극 진단을 위해 슬랩 신호를 이용하는 방법에 대 해 살펴보고, 피스톤과 실린더의 충돌 속도를 통해 슬랩 신호를 줄이기 위한 엔진의 설계 방법에 대해 살펴보고자 한다.

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Calculation of the eigenfrequencies for an infinite circular cylinder (무한 원통형 실린더의 고유진동수에 관한 연구)

  • Baik, Kyungmin;Ryue, Jung-Soo;Shin, Ku-Kyun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.35 no.1
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    • pp.16-23
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    • 2016
  • Present study shows three different methods finding the eigenfrequencies of an infinite circular cylinder under free-vibration; Elasticity theory that can be applied to general case, thin-shell theory that can be effectively applied to the cylinders with small thickness, and numerical study using Finite Element Method (FEM). The results obtained from those methods were verified through the cross check among the calculations. Changing the thickness of the cylinder for a fixed outer radius, all the eigenfrequencies below 1 kHz were found and their dependences on the modal index and the thickness were observed.

A numerical study of the impact of shape and structural characteristics on the efficiency of power generation that uses the vortex induced vibration (형상과 구조적 특성이 와유기진동을 이용한 발전의 효율에 미치는 영향에 대한 수치적 연구)

  • Min, Seung-In;Jo, Jae-Hong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.597-602
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    • 2014
  • 본 연구에서는 다양한 모형의 실린더 주위의 균일한 유동에 대하여, 후류에 생기는 유동현상을 EDISON_CFD를 이용하여 분석하였다. 고정된 실린더에 대해 주어진 레이놀즈 수에서 시뮬레이션을 이용하여 실린더의 형상에 따른 $C_L$값과 주기를 분석하였다. 이 후 진동운동을 가정한 운동방정식을 이용하여 실린더의 운동 및 발전 효율을 예측하여 비교하였다. 또한 운동방정식을 Bode 선도를 이용하여 용수철 상수와 감쇠율에 따른 발전 효율의 변화를 살펴보았다.

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