• Title/Summary/Keyword: 진동 모델링

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A Study on Mathematical Modeling of Forcing Function for the Piping Vibration of Petrochemical Plant Design (플랜트 설계 시 배관진동을 유발하는 가진 함수의 수학적 모델링)

  • 민선규;최명진
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.591-595
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    • 1997
  • In analysis of piping vibration of petrochemical plant, the forcing functions mainly depend upon the equipment working mechanism and vibration resources in the piping systems. In general, harmonic function is used for the system with rotary equipments. Mechanical driving frequencies, wave functions, and response spectrum are used for reciprocating compressors, surge vibration of long transfer piping, and seismic/wind vibration, respectively. In this study, for the spray injection case inside the pipe, forcing function was modeled, in which two different fluids are distributed uniformly. To confirm the results, the scheme used for the forcing function was applied for real piping system. The vibration mode of the real system was consistent with the 4th mode obtained by simulation using the forcing function formulated in this study.

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Vibration Control of Cantilevered Structures Laminated of fiber-reinforced Composite Materials (섬유강화 복합재료 적층 구조물 (외팔보형태)의 면진 및 제진)

  • 오동훈
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.67-72
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    • 1995
  • 본 연구에서는 섬유강화 복합재료로 구성된 항공기 날개를 외팔보 형태 구조물로 모델링하고 동특성 해석을 위해 횡전단변형 이론과 고전 적층판 이론을 적용, Rayleigh-Ritz 방법에 의한 진동해석을 수행한뒤 진동 발생시 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 제시하고 시뮬레이션을 통하여 동특성 향상을 정량적으로 제시하였다. 진동을 제어하기 위한 방법으로서 수동적, 능동적 방법을 모두 사용하고 있는데, (보다 자세한 사항은 참고문헌[12] 참조) 본 연구에서는 TMD(Tuned Mass Damper)를 사용하지 않고 복합소재 구조물의 성질을 이용한 탄성배열설계(Structural Tailoring)로 수동적 의미의 면진효과를 거둘 수 있게 하였다. 능동 제어의 경우 되먹임(feedback) 제어기를 이용, 이산(discret) 작동기(actuator)를 통하여 외팔보의 휨 및 비틀림 모우드를 함께 제어하여 효과적인 제어기를 설계하였다.

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Dynamic Modeling and Analysis for an Axially moving String (축방향 이송속도를 갖는 현의 모델링 및 진동해석)

  • 신창호;정진태;한창수
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.5
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    • pp.838-842
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    • 2000
  • The vibration of an axially moving string is studied when the string has geometric non-linearity and translating acceleration. Based upon the von karman strain theory, the equations of motion are derived considering the longitudinal and transverse deflection. The equation for the longitudinal vibration is linear and uncoupled, while the equation for the transverse vibration is non-linear and coupled between the longitudinal and transverse deflections. These equations are discretized by using the Galerkin approximation after they are transformed into the variational equations, i.e. the weak forms so that the admissible and comparison functions can be used for the bases of the longitudinal and transverse deflections respectively. With the discretized nonlinear equations, the time responses are investigated by using the generalized-$\alpha$ method.

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Development of Sound Radiation Analysis System Using the Results of Power Flow Finite Element Method (파워흐름유한요소법의 진동해석 결과를 이용한 구조물의 방사소음 해석시스템 개발)

  • 이호원;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.7
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    • pp.21-30
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    • 2001
  • The analysis system implementing a serial process from structural vibration to sound radiation has been developed using both the power flow finite element method (PFFEM) known as a new vibrational analysis technique in medium to high frequency ranges and the acoustic boundary element method (BEM) which is effective in analyzing the sound radiation problems. The vibration analysis for arbitrary shape structures composed of plates is performed, and using the vibration energy density obtained from this analysis as the velocity boundary conditions for an acoustic analysis, vibro-acoustic analysis has been processed. To verify the developed system, we select a simple structure model and compare the results of developed system with those of SYSNOISE, and also the developed system is applied for the vibro-acoustic analysis of various structures in shapes.

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A Study on the Nonlinear Modeling of Lead Rubber Bearings by a Neural Network Theory (신경망 이론을 적용한 납삽입 적층 고무베어링의 비선형 모델링 기법에 관한 연구)

  • Huh, Young-Cheol;Kim, Young-Joong;Kim, Byung-Hyun
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.4
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    • pp.63-69
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    • 2004
  • In this paper, a nonlinear modeling of lead rubber bearings(LRBs) was presented by a neural network theory. An shaking table test for a scaled frame model, of which base was isolated by the LRBs, was performed to verify numerical accuracies of the neural network model. White noise and three types of seismic records were adoped as base loads of the shaking table in order to train and generalize the neural network in case of seismic loads, numerical results of the neural network model were evaluated according to different magnitudes of PGA. As results, it is concluded that the presented neural network model has given a good agreement with the experimental data in details and can be useful to a nonlinear modeling of LRBs within prescribed domains.

Modal Properties of a Tall Reinforced Concrete Building Based on the Field Measurement and Analytical Models (실측 및 해석모델에 의한 철근콘크리트조 주상복합건물의 모드특성)

  • Kim, Ji-Young;Kim, Ju-Yeon;Kim, Mi-Jin;Yu, Eun-Jong;Kim, Dae-Young
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.3
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    • pp.289-296
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    • 2009
  • Natural frequency is a key parameter to determine the seismic and wind loading of tall flexible structures, and to assess the wind-induced vibration for serviceability check. In this study, natural frequencies and associated mode shapes were obtained from measured acceleration data and system identification technique. Subsequently, finite element(FE) models for a tall reinforced concrete buildings were built using a popular PC-based finite element analysis program and calibrated to match their natural frequencies and mode shapes to actual values. The calibration of the FE model included: 1) compensation of modulus of elasticity considering the mix design strength, 2) flexural stiffness of floor slabs, and 3) major non-structural components such as plain concrete walls. Natural frequencies and mode shapes from the final FE model showed best agreement with the measured values.

Vibration characteristics of power differential gear train for 2.5MW wind turbine (2.5MW 풍력발전기 동력분기식 기어트레인의 진동특성)

  • Kim, Jung Su;Park, No Gill;Lee, Hyoung Woo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.38 no.3
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    • pp.253-261
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    • 2014
  • In this paper, vibration analysis of power differential gear train for 2.5MW wind turbine system is analyzed. which system is composed of two planetary gear set, one helical gear set and main shaft that connected by flange. Planetary gear set, helical gear set, main shaft are modeled in MASTA program and housing, torque arm, carrier, flange components are modeling by finite element method. Each models are combined by component mode superposition. To analysis of natural vibration characteristic about 2.5MW wind turbine gear train was performed and check about critical speed with wind load, mass unbalance, angle misalignment excitation frequency.

Micro-Vibration Measurement, Analysis and Attenuation Techniques of Reaction Wheel Assembly in Satellite (인공위성 반작용휠의 미소진동 측정, 해석 및 저감 기술)

  • Oh, Shi-Hwan;Rhee, Seung-Wu
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.8
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    • pp.126-132
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    • 2002
  • Jitter induced from several payloads on-board satellites degrade the performance of pointing accuracy and attenuate the resolving power of highly-precise camera image such as KOMPSAT II. In this paper, we introduce a micro-vibration measurement technique, analysis of dynamic characteristics, and modeling method for a reaction wheel assembly which is one of the major sources of jitter in satellites and an effective vibration reduction techniques are considered. Based on these techniques, vibration measurement and passive control were performed with an micro-vibration generator which was designed to have similar dynamic performances with an actual reaction wheel assembly above 50Hz.

A Study on The Sound Transmission Properties of Sound-Structure Interaction Plate Structure (구조-음향 연성 평판 구조물의 음향전달 특성에 관한 연구)

  • 오재응;이동익;조준호;송재은;도중석
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.56-61
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    • 1995
  • 많은 공학자들은 기계 재료의 종류 및 형태에 따른 정적, 동적 특성 연구를 수행해 왔다. 특히 산업적으로 그 활용도가 높은 평판 재료에 대한 진동 특성 연구는 많이 이루어졌다. 최근에는 진동 특성을 해석하는 방법도 부분구조합성법, 감도해석법 등의 방법으로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편 평판의 진동이 공기와 같은 매질로 상호 작용을 하며, 막힘이 없는 공간으로 음향을 방사하는 현상에 대한 연구도 이루어지고 있다. 그러나 평판 재료를 사용하여 기계 구조물을 제작하는 경우 많은 경우에 구조물간 결합에 의해 폐공간이 형성되고 이러한 폐공간에 의해 평판의 진동이 구조-음향 연성 현상이 발생되고, 이에 따라 평판의 진동 특성도 달라지게 된다. 이러한 구조-음향 연성에 대한 연구는 1978년 Wayne B.McDonald와 C.Kearney Barton, 1979년 R.Vaicatis에 의해 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하며 이루어졌다. 최근에 연구 동향은 이장명의 FEM과 BEM을 이용한 폐공간 내로의 음향 전달 현상을 연구하였고, V.B.Bokil에 의해 구조-음향 연성된 평판의 모드 해석 방법이 연구되었다. 한편 V.Martin에 의해 능동 소음 제어의 모델링을 좀더 정확히 하기 위해 구조 연성계를 고려한 연구도 수행되었다. 연구 결과 구조-음향 연성에 의한 평판의 고유진동수 변화를 구하였고 이 때에 경계조건을 만족하는 직교다항식을 이용한 Rayleigh-Ritz 방법을 이용하였다. 또한 이러한 해석은 실험과도 매우 잘 일치함을 알 수 있었다.

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Seismic Analysis of Vertical Pump in Power Plant (발전소용 입축펌프의 내진해석)

  • 최수용;박철희;홍성철;박용석
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.163-168
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    • 1993
  • 현대 산업사회에서 발전소는 중요한 시설물이다. 특히 원자력발전소는 지진 과 같은 천재지변시 매우 위험하기 때문에 내진설계가 필수적으로 요구되어 진다. 최근 국내 원자력발전소의 증가와 1986년 이후 만들어진 내진관련 법 규에 따라 내진설계가 보편화 되어가고 있다. 본 연구에서는 발전소에서 쓰 이는 입축펌프를 해석대상기종으로하여 구조해석과 내진해석을 수행하엿다. 입축펌프는 큰 질량을 가진 모터가 펌프의 윗부분에 위치하고 있어 진동문 제가 야기되는 기종이다. 펌프의 고유진동수는 기초부의 강성과 수조의 내수 위에 따라 변하며, 펌프의 축계의 진동수에 비하여 구조계의 진동수가 운전 회전수에 가깝기 때문에 구조계의 진동이 문제시된다. 해석에 있어서 펌프는 단면이 변하는 Euler Beam으로 보고 유한요소법을 사용하여 모델링하였고, 물의 저항에 의한 부가질량을 고려하였다. 내진해석은 응답스펙트럼법으로 수행하였으며 GRS는 Housner가 0.2g에 대하여 제작한 것을 OBE 조건 (0.12g)으로 scaling하여 사용하였다. 각 모드에 대한 합성방법은 SRSS 법을 적용하였다. 또한 응답스펙트럼법과 시간이력해석의 결과를 비교하였으며, 시간이력해석에서, 수치해석방법으로는 Newmark법을 적용하였다. 지진자료 는, 1940년, California에서 발생한 Elcentro 지진 자료를 이용하였다. 연구수 행과정에서 기초강성계수와 수조내 물의 수위를 주된 인자로 하여 이들의 값에 따라 변하는 고유진동수를 고찰하고, 지진입력시 예상되는 최대응답을 구하여, 비교 분석하였다.

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