• Title/Summary/Keyword: 진동 및 응력해석

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Numerical Analysis of Concrete Lining and Rockbolt Behavior of the Tunnel Associated with Blast-induced Vibration (발파진동으로 인한 터널 콘크리트 라이닝과 록볼트 거동의 수치해석적 분석)

  • Jeon, Sang-Soo;Jang, Yang-Won
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.9 no.5
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    • pp.69-78
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    • 2009
  • Since the blast vibration induced by explosives of the powder possibly provide damage of the nearby structures adjacent to the tunnel, the stability of the nearby structures should be estimated. In this study, the stability of the tunnel based on the allowable peak particle velocity of the structures as well as allowable stress of the structures presented in the concrete structural design standard was estimated with respect to the stress of the concrete lining and axial force of the rockbolt during the blasting operation at the ground surface of the pre-existing tunnel. The analyses were carried out by using $FLAC^{2D}$ which is one of the programs developed based on the finite difference method. The bending compressive stress and shear stress of the concrete lining and axial force of the rockbolt were rapidly increased when the blasting operation was conducted near the tunnel.

A Stress Analysis of Double-deck Train with Composite Material (복합재료 2층 기차의 응력해석)

  • 이영신;김재훈;박병준;김기남;주정수
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.75-82
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 구체 경량화의 일환으로써, 복합재료(3-X Board, Al extrusion panel, etc) 사용에 대한 가능성을 판단하기 위한 기초자료를 구축하는데 있다. 해석 대상은 2층 기차의 객차부분이고, 구체에 적용하는 복합재료는 3-X Board를 이용하였다. 구체의 구조 건전성을 평가하기 위해 상용 유한요소 프로그램을 이용하여 다양한 하중 하에서의 응력해석을 수행하였다. 구체에 사용되는 복합재료(3-X board)의 응력발생 경향을 파악하는 것이 목적이므로, 상세한 모델보다는 단순화한 모델을 이용하였다. 응력집중은 센터실(center sill), 1층 바닥과 측면과의 연결부, 그리고, 구체의 앞부분 창문 모서리에서 발생하였다. 압축 및 수직하중 하에서의 응력값들은 재료의 항복강도 내에 존재하였으나, 고유진동수는 제한 값보다 낮은 값을 갖았다. 현재 상세 모델에 대한 해석을 수행 중에 있다. 본 연구는 복합재료(3-X board)가 적용된 구체에 대한 초기 연구로써 만족할 만한 결과를 제시한다.

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Vibration Control of a Cantilever Beam Using Thermal Stresses (열응력을 이용한 외팔보의 진동제어)

  • 권태철;이우식
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.123-131
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    • 1994
  • This paper is concerned with a new concept of vibration control in which thermal stresses are utilized. Thermal actuators are used to generate thermal stresses in a vibrating beam. The thermal actuators are found to work successfully as the control means. Especially the proposed control method in this paper can be effectively applied to the large space structures with low natural frequencies rather than to the structures with high natural frequencies. In the process of control design, various control methods including optimal-robust control method are investigated. Through numerical simulations, it is found that the robust-optimal control method can be efficiently with the vibration control of a cantilever beam using thermal stresses.

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A Study on Natural Freauencies of Cylindrical Structures Using Modal Lattice Domain (모드 평면을 이용한 원통형 구조물의 고유진동수 해석에 관한 연구)

  • 김정태;김동혁;이용봉
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.789-798
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    • 1991
  • 본 연구에서는 원통형 구조물의 진동해석을 위하여 통계에너지 분석방식(st- atistical energy analysis:SEA)이 사용되었다. SEA는 4개의 물리적 변수인 구조물 질량(Mi), 주파수대역에 존재하는 고유진동수(Ni), 내부손실계수(internal loss fact- or) 및 상호손실계수(coupling loss factor)를 이용하여 구조물의 진동수준과 구조물 상호간의 에너지 교환을 해석하는 방법으로서 비록 넓은 주파수 범위에 걸쳐 정확한 진동예측을 하기에는 어느정도 오차가 예상되는 단점이 있으나 진동해석이 용이하고 복잡한 계산을 필요로 하지 않기 때문에 대형구조물의 진동해석에 많이 사용되고 있 는 기법이다. 따라서 연구의 대상인 원통형 구조물의 고유진동수를 예측하기 위하여 일차적으로 반경에 의한 곡률영향을 배제시킨 평판에 대한 분석이 시도되었다. 이와 함께 주어진 주파수 대역에 걸쳐 평판및 원통형 구조물의 고유진동수의 차이를 비교하 였다.그결과로부터 원통형 구조물에 대한 고유진동수 계산식을 평판구조물의 굽힘 강성과 곡률반경으로 야기되는 표면응력에 의한 함수로 표현하였다.

Vibrational Chacacteristics of Initially Stressed Laminated Plates (초기응력을 받는 적층판의 진동특성에 관한 연구)

  • Park, Sung-Jin;Baek, Joo-Eun
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.188-189
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    • 2016
  • 본 논문은 초기하중을 하중을 받는 역대칭 angle-ply 와 cross-ply 적층판의 좌굴 및 진동특성을 무재하시의 고유진동수를 이용하여 산정하는 간편법을 제시하였다. 마주보는 두변이 단순 지지된 역대칭 적층판의 운동방정식은 전단변형과 회전강성효과를 고려한 YSN 이론으로 유도하였으며 이를 선점법을 이용하여 해석하였다. 초기응력을 받는 적층판의 무차원화 고유진동수, 임계좌굴계수 및 동적 주 불안정영역 문제들을 무재하시의 무차원화 고유진동수로서 각각의 특성을 정립시켰다. 본 연구에서 제안한 진동특성에 관한 간편산정식의 정당성과 사용성을 입증하기 위하여 수치예들로서 검토하였다.

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Stress analysis and fatigue failure of rubber in automobile (자동차용 고무재의 응력해석 및 피로파손)

  • 이강용;백운천
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.2
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    • pp.11-15
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    • 1990
  • 고무재료는 강재에 비해 큰 탄성변형을 할 수 있고 충격 흡수능력이 뛰어나므로 자동차에서도 진동문제 및 승차감을 향상시키기 위하여 엔진 마운트, suspension bushing등을 비롯한 여러 곳에 사용되고 있다. 여기에 이용되는 고무재의 요구조건은 1) 피로수명이 충분히 길것, 2) 열 및 산화에 강할 것, 3) 소음이 없을 것 등이다. 본 고에서는 1)번의 요구조건을 기준으로 고무재의 기본적인 역학적 특성 및 해석방법을 소개하고자 한다.

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Responses and Stresses of Structural Vibration of a Camshaft (캠축의 구조 진동 응답 및 응력)

  • Choi, Myung-Jin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.32 no.3
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    • pp.208-213
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    • 2013
  • To get vibration responses, a camshaft is modelled as an unbalanced multiple rotor bearing system. Because of complex geometry and complicated load conditions, the finite element method is used. After the finite element equation of the system is constructed, Newmark's method is used to get the vibration responses. Whirl vibration responses of a V-8 engine camshaft are estimated and compared with measured responses. After the fluctuating stresses are obtained, fatigue analysis is performed based upon the modified Goodman's equation. Stress concentration effects are considered. In the whirl vibration of camshafts, the bending effect is dominant, and the bending deformation is dependent upon the span length between the adjacent bearing journals. For high speeds, the fluctuations of excitation forces are large, and it is known that nonlinear time varying bearing coefficients should be used for analysis.

Liquefaction Evaluation of Reclaimed Sites using an Effective Stress Analysis and an Equivalent Linear Analysis (유효응력해석과 등가선형해석을 이용한 매립지반의 액상화 평가)

  • Park, Sung-Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.2C
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    • pp.83-94
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    • 2008
  • In this study an effective stress analysis was performed to evaluate liquefaction potential and ground settlement for reclaimed sites. The effective stress model can simulate the stiffness degradation due to excess pore pressure and resulting ground deformation. It is applicable to a wide range of strain. An equivalent linear analysis suitable for low strain levels was also carried out to compare the effective stress analysis. Shear stress ratio calculated from an equivalent linear analysis was used to determine SPT blow count to prevent liquefaction. Depending on the magnitude of potential earthquake and fine contents, the SPT blow count was converted into an equivalent cone tip resistance. It was compared with the measured cone tip resistance. The measured elastic shear wave velocity and cone tip resistance from two reclaimed sites in Incheon were used to perform liquefaction analyses. Two liquefaction evaluation methods showed similar liquefaction potential which was evaluated continuously. The predicted excess pore pressure ratio of upper 20 m was between 40% and 70%. The calculated post-shaking settlement caused by excess pore pressure dissipation was less than 10 cm.

The Study of Fluid Induced Vibration Integrity Evaluation for the Pipe System (배관계 유체 유발진동 건전성 평가에 대한 연구)

  • Jang, Hoon;Chai, Jang Bom;Ryu, Ho Geun;Kim, Dong Soo
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2014.04a
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    • pp.216-216
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    • 2014
  • 과거 유체 유발 진동(FIV : Fluid Induced Vibration)은 배관계 설계 하중에 고려되지 않은 설계 하중이었다. 하지만, 원자력 발전소 또는 화력 발전소의 배관형상이 복잡하고 고온수가 배관 내부에서 유동하는 배관계에서 육안으로 관측이 가능한 배관진동이 발생하였다. 이에 배관 진동에 대하여 원인 분석과 배관 구조 건전성 평가에 관심을 가지게 되었다. 배관 진동은 배관 형상에 따라 배관 내부 난류 유동에 대한 압력 변동이 하나의 원인이며, 고온수가 유동하는 배관일수록 압력 변동에 대한 배관 진동이 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 배관 내부 난류 유동에 대한 압력 변동을 불규칙 수력하중이라고 한다. 본 연구에서는 배관 내부에서 난류 유동으로 발생하는 불규칙 수력하중을 유동해석을 이용하여 PSD(Power Spectral Density)로 산출하고, PSD 하중을 이용하여 불규칙 구조 응답 해석을 수행하여 배관계 응력 분포에 대하여 연구하였다. 배관 내부 난류 유동에 대한 불규칙 수력하중은 DES 난류 모델을 사용하여 시간에 대한 배관 내부 표면의 유체 속도를 유동 해석으로 산출하였으며, 유체 속도를 동압으로 계산한 후 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 PSD 하중으로 산출하였다. 그리고 불규칙 구조 응답 해석에서 배관 내부 유체 영향에 대한 진동 감쇠를 표현하기 위하여 유체 질량을 산출하고, 배관 구조 해석 모델 표면에 질량을 입력하는 방법으로 배관 고유진동수 및 불규칙 구조 응답 해석을 수행하였다.

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KSC-7 사용후핵연료 수송용기의 트레일러 운반에 대한 진동평가

  • 서기석;구정회;정성환;도재범;노성기
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05c
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    • pp.458-463
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    • 1996
  • 수송용기가 운반 트레일러에 의해 정상수송될 때, 국내 도로 상태에서 발생되는 반복적인 진동 흑은 충격하중을 측정하기 위해 국도 및 고속도로에서 차량수송시 가속도량를 기록하였으며, 이 측정결과를 주파수분석기로 분석하여 전산진동해석을 위한 입력자료를 생산하였다. 수송용기의 기계구조에 대한 건전성을 평가하기 위한 전산해석은 ABAQUS 코드로 KSC-7 수송용기를 3차원 보요소로 모델링하여 응력평가를 수행하였다.

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