• 제목/요약/키워드: 횡 방향 진동

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횡 방향 진동하는 전자기력에 대한 공간 발달하는 난류 경계층의 반응 (Response of Spatially Developing Turbulent Boundary Layer to Spanwise Oscillating Electromagnetic Force)

  • 이중호;성형진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권11호
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    • pp.1189-1198
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    • 2005
  • Direct numerical simulations were performed to investigate the physics of a spatially developing turbulent boundary layer flow subjected to spanwise oscillating electromagnetic forces in the near wall region. A fully implicit fractional step method was employed to simulate the flow. The mean flow properties and the Reynolds stresses were obtained to analyze the near-wall turbulent structure. It is found that skin friction and turbulent kinetic energy can be reduced by the electromagnetic forces. The decrease in production is responsible fur the reduction of turbulent kinetic energy. Instantaneous flow visualization techniques were used to observe the response of streamwise vortices and streak structures to spanwise oscillating forces. The near-wall vortical structures are affected by spanwise oscillating electromagnetic forces. Following the stopping of the electromagnetic force, the flow eventually relaxes back to a two-dimensional equilibrium boundary layer.

철도 차량의 지반진동에 의한 주행안전성 평가 (Running Safety Analysis of Railway Vehicle Systems for Ground Vibration)

  • 최준성;조만섭;이진무
    • 터널과지하공간
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    • 제16권4호
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    • pp.288-295
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    • 2006
  • 본 연구에서는 발파 및 지진발생으로 인한 횡방향 지반진동에 대하여 KTX 차량 및 부산지하철을 대상으로 주행안전성을 평가하였다. 이를 위하여 휠/레일 상호작용 해석 WERIA프로그램인 프로그램을 이용하여 철도차량의 동적거동을 시뮬레이션 하였다. 또한 횡방향 지반진동이 철도차량에 유발할 수 있는 차륜/레일간의 큰 상대변위를 고려하기 위하여 차륜/레일간 접촉면의 기하학적 형상과 크리프힘을 반영하였다. 입력하중은 국내의 내진규정 특성에 부합하는 인공지진과 공사중 발생하는 발파진동을 사용하였다. 해석 결과 차륜/레일간의 상대변위와 탈선계수를 산정하여 철도 차량의 주행안전성을 평가한 결과 탈선가능성은 없는 것으로 나타났다.

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

  • 하태완;송오섭
    • Composites Research
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    • 제13권3호
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    • pp.9-20
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    • 2000
  • 모든 층을 한 방향으로 적층하여 횡방향 굽힘과 축방향 인장운동이 연성되어 나타나는 복합재료 외팔보에 다중횡방향 개구형 크랙이 있는 경우에 대하여 자유진동 특성을 고찰하였다. 모든 크랙 위치에서의 파괴역학적 특성을 스프링 상수로 변환하여 산출하고 크랙사이 구간의 보를 전단변형 및 회전관성효과를 포함하여 해밀톤 원리로부터 운동방정식 및 경계조건을 유도하고, 라플라스 변환법을 사용하여 자유진동 특성에 관한 해를 구하였다. 복합재료의 설계 변수로서 섬유 체적비와 적층각을 설정하였으며, 크랙의 외형적 변수로서 크랙의 갯수, 분포 위치 및 크랙 깊이를 설정하여 이들 변수에 대한 고유진동수 및 모드형상의 변화 경향을 도출함으로써 임의의 다수 크랙이 분포되어 있는 보다 실제적인 상황에서의 진동변화에 근거를 둔 비파괴 검사가 이루어질 수 있는 방안에 대하여 연구하였다. 해석 결과 복합재료 보에 단일 크랙이 있는 경우에 비해 다중 크랙이 있는 경우가 여러 가지 변수에 대해 훨씬 복잡한 형태로 나타나고 있음을 보여준다.

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지하철 전동차 비정상 충격 방지를 위한 횡댐퍼에 관한 연구 (Lateral Damper of Subway Vehicle for Preventing Abnormal Impact)

  • 신유정;유원희;박준혁;허현무;전주연
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.17-23
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    • 2013
  • 지하철 전동차에는 2 차 현가장치인 공기스프링의 횡강성 저하특성을 보강하기 위해 대차와 차체 사이에 횡댐퍼를 설치하게 되는데, 이 횡댐퍼는 주행 시 차체의 횡진동을 감소시키는 역할을 수행한다. 그러나, 횡댐퍼의 감쇠력이 저하될 경우 전동차의 주행안정성과 승차감이 함께 악화되며, 차체의 횡방향 운동이 증가되는 요인으로 작용하게 된다. 본고에서는 전동차 주행 시 비정상적으로 발생하는 충격에 대하여 그 원인을 살펴보고 해결방안을 마련하고자 횡댐퍼의 감쇠력에 따른 차체의 횡변위를 동역학 시뮬레이션을 통해 검토하였으며, 그에 따라 충격에 의한 이상진동 및 소음의 발생 유무를 파악하였다. 그로부터 충격이 발생되지 않는 적정 감쇠력을 구하고자 하였다.

높은 레이놀즈수를 가진 난류 진동 경계층에서의 k-ε과 k-ω 난류모형의 비교 (Comparative Study on k-ε and k-ω Closures under the Condition of Turbulent Oscillatory Boundary Layer Flow at High Reynolds Number)

  • 손민우;이관홍;이길성;이두한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권3호
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    • pp.189-198
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    • 2011
  • 본 연구는 난류현상의 모형화를 위해 널리 이용되는 k-$\varepsilon$과 k-$\omega$ 난류모형을 비교하는 것이 목적으로, 횡방향 흐름이 무시될 수 있는 U-튜브 모양의 터널형 수로 내 높은 레이놀즈수를 가진 진동 경계층 흐름에 두 난류해석방법을 적용하였다. 난류모형의 적용은 1차원 연직 모형을 통해 이루어지며, 수치 모의 결과, 유속의 분포와 난류운동에너지 (turbulent kinetic energy) 모두에서 두 모형이 매우 유사한 결과를 나타낸다. 이를 통하여, 횡방향 압력경사가 무시될 수 있는 조건에서는 k-$\varepsilon$과 k-$\omega$ 난류모형이 큰 차이를 보이지 않고, 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있다. 따라서 직선형 하천 및 하구부, 해안에서의 파랑 흐름 등과 같이 횡방향의 압력경사가 미미한 지역에서의 난류를 수치적으로 해석할 경우, 기존의 풍부한 연구를 통해 매개변수의 검보증이 장기간 이루어진 k-$\varepsilon$ 모형을 이용하는 것이 추천된다.

횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 공탄성 거동(I) -주형의 거동을 중심으로- (Aeroelastic Behaviors of Self-anchored Suspension Bridge with Lateral Sag of Main Cable(I) -Focused on the Behavior of Girder-)

  • 권순덕;장승필
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.259-267
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    • 1997
  • 본 연구에서는 주 케이블에 횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 내풍안정성을 검토하기 위하여 풍동실험을 수행하고, 주형의 거동을 중심으로 그 결과를 분석하였다. 등류와 난류하에서 수행한 부분 모형 실험에서 가장 내풍안정성이 뛰어난 단면을 최종단면으로 선정하고, 전교 모형 실험을 통하여 검증하였다. 또한 차후 연구를 위한 플러터 계수를 측정하여 제시하였다. 교량의 사용성과 피로문제를 검토하기 위하여 버페팅 응답을 조사하였지만, 공학적 관점에서 만족할 만한 수준인 것으로 나타났다. 주형의 항력계수가 상당히 큼에도 불구하고 횡방향 변위가 매우 작게 나타났는데, 이는 주 케이블의 횡방향 새그가 주형의 변위를 구속하기 때문인 것으로 판단된다.

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철도차량의 증속에 따른 판형교의 진동특성 (Dynamic Characteristics of Railway Plate Girder Bridges with Increase of Diesel Locomotive Speed)

  • 조은상;김현민;황원섭;오지택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.769-782
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    • 2006
  • 상시 운행 열차는 운행 속도 대역폭이 한정되어 있기 때문에 속도에 따른 교량의 동적응답 특성 파악에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 교량상을 통과하는 열차 속도와 교량의 동적응답의 상관관계를 파악하기 위하여 실운행 디젤 기관차 1량에 의한 증속실험을 실시하였다. 가속도 응답특성 분석을 위하여 지점부를 제외한 전구간에 걸쳐 등간격으로 7개의 수직가속도와 중앙부에 1개의 수평가속도계를 부착하였다. 교량의 중앙부에는 연직방향과 횡방향 거동특성 파악을 위하여 수직 변위계, 수평 변위계, 휨변형률계를 각각 1개씩 설치하였다. 실험 차량을 대상 교량의 중앙부와 지점부에 정적재하 후 5km/h부터 90km/h까지 10km/h씩 증속하였고, 각 속도 대역별로 2회씩 반복하여 실험을 실시하였다. 실측 데이터의 필터링 방법에 따른 진동 평가 방법의 적절성을 검토하였고, 연직방향 진동가속도 대비 횡방향 진동수준을 평가하였으며, 속도에 따른 처짐, 변형률 및 윤중변동 특성을 검토하였다.

동적 하중을 받는 횡-비틀림 방향이 조합된 고층건물의 진동 제어에 관한 연구 (Control of Coupled Lateral Torsional Vibration of Tall Building under Dynamic Lateral Loads)

  • 황재승;민경원;홍성목
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.28-33
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    • 1995
  • 본 논문에서는 조합변형이 각각의 모드에 따라 매우 다양하게 달라질 수 있으며 각 모드의 역학적 거동에 따라 제어기의 최적 위치가 달라지는 것을 보였으며 이러한 최적의 위치를 효과적으로 파악할 수 있는 각 모드의 기하학적인 중심에 대하여 기술하였다.

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종방향과 횡방향 변위가 연성된 축방향으로 움직이는 현의 진동 (Vibration of an Axially Moving String Coupled between Longitudinal and Transverse Deflections)

  • 정진태;신창호;한창수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.731-736
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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 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. The governing equations are discretized by using the Galerkin approximation. With the discretized nonlinear equations, the time responses are investigated by using the generalized-${\alpha}$ method.

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튜브진동 시 지지부에서의 축.횡방향 미끄럼변위 분석 (Analysis of Axial and Transverse Slip Displacements during the Oscillation of a Supported Tube)

  • 송주선;김형규;이영호;김재훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.950-955
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    • 2004
  • Slip displacement is brought into focus to study the tube fretting wear that occurs on the contact by the springs. An oscillating tube was in contact with plate support springs. The contact condition was varied as normal force 5 N, and gaps of 0.1 and 0.2 mm in the experiment. The oscillation range of the tube was also varied as 0.2, 0.3, 0.4 and 0.7 mm. Formulas for predicting the slip displacement range were derived in terms of the vibration amplitudes measured during the tube oscillation. It was found that the slip displacement in transverse direction was much higher ($720{\sim}33000$ times) than that in axial one. This resulted in the severer wear on the contact suffered from transverse slip.

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