• 제목/요약/키워드: 횡진동

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U 자형 전자석을 사용하는 자기부상열차의 횡진동 저감 연구 (Lateral Vibration Reduction of a Maglev Train Using U-shaped Electromagnets)

  • 한종부;김기정;한형석;김성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권11호
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    • pp.1447-1453
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    • 2012
  • 도시형 자기부상열차는 U 자형 전자석만을 사용하여 부상공극을 일정하게 유지하며 주행한다. U자형 전자석은 그 형상 특성으로 인하여 전자석 위치에 따라 안내력을 동시에 갖기 때문에 능동적 횡공극 제어가 없이도 차량을 레일에 따라 안내할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 횡공극을 제어하기 않기 때문에 횡진동이 증가하여 승차감 및 주행안정성에 악영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 능동제어가 없이도 횡진동을 저감시키기 위한 방법으로 횡댐퍼 적용 효과에 대한 분석이 이루어진다. 이를 위하여 자기부상열차의 횡방향 고유진동특성을 우선 해석하고, 횡방향 댐퍼를 설치했을 때의 진동저감 효과 분석이 이루어진다. 정확한 횡진동 예측을 위하여 자기부상열차의 3 차원 다물체 동역학 모델을 사용하였다. 본 논문의 결과를 통해서 자기부상열차의 횡진동 저감을 위한 횡댐퍼 채택 제안에 활용하고자 한다.

스트레인 게이지를 이용한 5만 DWT 석유화학제품 운반선의 횡진동 분석에 관한 연구 (Theoretical and experimental analysis of the lateral vibration of shafting system using strain gauges in 50,000-DWT oil/chemical tankers)

  • 이재웅
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권4호
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    • pp.301-306
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    • 2016
  • 추진축계 횡진동은 축계배치계산과 함께 설계단계에서 충분한 검토가 이루어져야 한다. 축계 강제 횡진동 문제는 아직 명쾌한 해석방법이 제시되지 못하고 있으며 선급, 국제규격 등에서 대략적으로 프로펠러 날개차수 고유 진동수가 엔진정격회전수의 ${\pm}20%$이내에 들지 못하게 하고 있다. 축계배치관점에서는 축계 지지베어링 중심간 사이의 거리가 멀수록 좋으나 횡진동관점에서는 파장이 길어지고 고유진동수는 낮아져 공진이 발생할 수 있는 요인이 되어 검토시 주의가 요구되므로 계산결과를 실측으로 검증하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 최근 친환경 고효율 선박으로 등장한 5만 DWT급 석유화학제품운반선을 대상으로 횡진동 이론적 분석 및 스트레인 게이지 계측자료 분석을 수행하고 이를 통해 횡진동이 추진축계에 미치는 영향을 검토하였다.

장주형 해양구조물의 횡방향 진동에 대한 파라메트릭 가진의 효과 (Effect of Parametric Excitation on Lateral Vibrations of Long, Slender Marine Structures)

  • ;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.73-80
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    • 1993
  • 본 연구에서는 장주형 해양구조물의 횡방향 진동에 대한 파라메트릭 가진 효과를 고찰하였다. 먼저, 장주형 해양구조물의 횡방향 운동에 대한 4계 편미방지배방정식을 비선형 Mathieu 방정식으로 유도하였다. 비선형 mathieu 방정식의 해를 구하여 장주형 해양구조물의 동적 반응 특성을 해석하였다. 유체 비선형 감쇠력은 불안정 조건하에 있는 파라메트릭 진동의 반응크기를 제한 하는데 중요한 역활을 한다. 파라메트릭 진동의 경우 가장 큰 반응크기는 Mathieu 안정차트의 첫번째 불안정 구간에서 일어난다. 반면에, 파라메트릭 진동과 강제진동의 결합 진동인 경우, 가장 큰 반응 크기는 두번째 불안정 구간에서 발생된다. 파라메트릭 가진으로 인한 장주형 해양구조물의 횡방향 운동은 동적조건에 따라 subharmonic, superharmonic 또는 chaotic 운동이 되기도 한다.

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엘리베이터 횡진동 동적 모델링 및 능동진동제어기 설계 (Dynamic Modeling and Active Controller Design for Elevator Lateral Vibrations)

  • 곽문규;김기영;백광현
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.154-161
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    • 2011
  • This paper is concerned with the modeling and active controller design for elevator lateral vibrations. To this end, a dynamic model for the lateral vibration of the elevator consisting of a supporting frame, cage and active roller guides was derived using the energy method. Free vibration analysis was then carried out based on the equations of motion. Active vibration controller was designed based on the PID control algorithm and applied to the numerical model. Rail irregularity were considered as external disturbance in the numerical simulations. The numerical results show that the active vibration control of elevator is possible.

동력분산형 고속열차의 횡방향 진동저감에 관한 연구 (A Study on the Lateral Vibration Reduction of the High-speed Electric Multiple Unit)

  • 전창성;박준혁;김상수;김석원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.797-803
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    • 2019
  • 본 연구는 동력분산형 고속열차의 횡방향 진동을 저감하기 위하여 진행되었다. 동역학 해석을 통한 연구에서 동력분산형 고속열차 시제차량(HEMU-430X)은 고속열차에서 주로 사용되는 차륜프로파일(XP55, GV40, S1002)에 관계없이 낮은 등가답면구배에서 횡방향 진동이 커지고, 차륜 마모가 진행되어 등가답면구배가 커지면 횡진동이 감소하는 경향을 보였다. 이는 HEMU-430X에 적용된 현가장치 특성치들의 조합된 결과로 인해 등가답면구배가 낮을 때 차체와 대차가 1.4Hz의 주파수로 공진하여 차체 헌팅이 발생되기 때문이다. 고속열차의 횡방향 진동저감에 대한 해외 사례에서 요댐퍼의 유압강성(Hydraulic stiffness)을 낮추어 진동을 개선한 사례를 고찰하였다. 요댐퍼의 시리즈 강성은 유압강성과 탄성조인트의 조합인데 본 연구에서는 유압강성 조정대신 비교적 간단하게 할 수 있는 탄성조인트의 강성을 낮추어 횡방향 진동을 개선하고자 하였다. 신규 제작된 탄성조인트를 적용한 요댐퍼의 시리즈 강성은 기존 요댐퍼 대비 60% 수준으로 낮았다. 60% 수준의 시리즈 강성이 적용된 요댐퍼를 HEMU-430X의 TC~M2 3량에 설치하여 시운전 시험을 수행하였다. 시운전 시험 결과 TC를 선두로 한 하행 주행 시 TC~M1의 횡방향 진동이 개선되고, MC를 선두로 한 상행 주행 시 후미 TC차량의 횡진동이 개선되는 결과를 보였다. 본 연구의 진동저감 방안은 향후 영업운전을 위해 도입되는 EMU-250 및 EMU-320의 횡방향 진동 문제 발생 시 해결책으로 적용할 수 있다.

크랭크축-실린더블록 계의 진동해석

  • 오성환
    • 기계저널
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    • 제25권5호
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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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철도 차량 횡진동 HILS 를 위한 동적 모델링 및 제어 알고리즘 개발 (Development of Dynamic Modeling and Control Algorithm for Lateral Vibration HILS of Railway Vehicle)

  • 이재하;곽문규;양동호;유원희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.713-719
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    • 2012
  • This paper is concerned with the dynamic modeling for the hardware-in-the-loop simulation of lateral vibrations of a railway vehicle. The resulting dynamic model is a nine degree-of-freedom model which can describe the lateral, roll and yaw motions of the car body and two bogies. It is assumed that the external disturbances come from wheel motions. In order to test the efficacy of the model, the linear quadratic regulator and the sky-hook control algorithm were designed and applied to the model. The simulation results show that both control algorithms are effective in suppressing the vibrations of railway vehicles.

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철도 차량 횡진동 HILS를 위한 동적 모델링 및 제어 알고리즘 개발 (Development of Dynamic Modeling and Control Algorithm for Lateral Vibration HILS of Railway Vehicle)

  • 이재하;곽문규;양동호;유원희
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.634-641
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    • 2012
  • This paper is concerned with the dynamic modeling for the hardware-in-the-loop simulation of lateral vibrations of a railway vehicle. The resulting dynamic model is a nine degree-of-freedom model which can describe the lateral, roll and yaw motions of the car body and two bogies. It is assumed that the external disturbances come from wheel motions. In order to test the efficacy of the model, the linear quadratic regulator and the sky-hook control algorithm were designed and applied to the model. The simulation results show that both control algorithms are effective in suppressing the vibrations of railway vehicles.

Ritz법에 의한 비균일 단면 외팔보의 횡진동 해석 (Lateral Vibration Analysis of a Nonuniform Beam by Ritz's Method)

  • 박석주
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권10호
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    • pp.946-949
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    • 2007
  • This paper discusses the lateral vibration of a beam with boundary condition of one end fixed and the other end free. The uniform beam has a solution by summation of some simple exponential functions. But if its shape is not uniform, its solution could be by Bessel's function or mathematical solution could not exist. Even if the solution of Bessel's function exists, as Bessel function is a series function, we must get the solution by numerical method. Author had proposed the solution of the matrix method by Ritz's method and a new mode shape function, and had earned the good results for a wedge beam. Hereby a vibration analysis for the tapered beam with circle cross section was executed, and so good results were showed.