High speed engines with high power are increasingly on demands and almost engines employ crankshafts Such problems as bending and torsional vibrations become the point at issue in crankshaft analysis and design. In this study to overcome the diffiiculty with the large amount of computation in finite element vibration analysis of a crankshaft, a reduction method based on influence coefficient and lumped parameter is presented. which reduces the computation amount effectively and can be used in vibrational analysis and design of any types of crankshafts Crank journal and pinparts are meodelled as elements with 6degrees of freedom per node. Crank web part is modelled using equivalent mass and stiffness matices . based up on lumped parameter and influence coefficient respectively to reduce total degrees of freedom considerablely. To confirm the scheme of the study the results are compared with the known data and they are coincident. Also a simple crankshaft is designed and manufactured for experiments. The calculated results using reduction method and the experimental results agree well The scheme of this study can be utilized in evaluation results agree well. The calculated result are compared with the known data and they are coincident. Also a simple crankshaft is designed and manufactured for experiments. The calculated results using reduction method and the experimental results agree well. The scheme of this study can be utilized in evaluation and development of high speed engine.
This paper describes a new automated simulation system for micromachines whose size range $10^{-6}$ to $10^{-3}$ m. An automic finite element (FE) mesh generation technique, which is bases on the fuzzy knowledge processing and computation al geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commerical FE analysis codes, MARC, and one of commerical solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of micromachines to be analyzed, i,e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FE models are then automatically analyzed using the FE analysis code. Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns and the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive process to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a popular engineering workstation environment. This automated simulation system is successfully applied to evaluate an electrostatic micro wobble actuator.
This paper describes a new automated simulation system for micromachines whose size range $10^{-6}$ to $10^{-3}$ m. An automic finite element (FE) mesh generation technique, which is bases on the fuzzy knowledge processing and computation al geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commerical FE analysis codes, MARC ,and one of commerical solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of micromachines to be analyzed , i,e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FEmodels are then automatically analyzed using the FE analysis code, Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns and the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive process to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a popular engineering workstation environment. This automated simulation system is successfully applied to evaluate an electrostatic micro wobble actuator.
인발 와인딩에 의한 섬유강화 복합재료 중공 봉의 기계적 거동해석을 수행하였다. 이 목적의 수행을 위해 새롭게 제작된 와인더를 전통적 인발 시스템에 부탁하여 시편을 제작하였다. 또한 인발-와인딩된 시편을 제작할 수 있는 새로운 공법을 개발하였다. 이 연구를 위해 유한요소 해석 프로그램 POSTII를 확장 개발하였다. 비선형유한요소 수식화에는 2차 피올라-키르히호프 응력 텐서와 그린 변형률 텐서에 기초한 업데이트된 라그란지언 표현법이 사용되었다. 복합재료 중공봉의 유한요소 모델링을 위해 8절점 응축쉘요소를 사용하였다. 파손평가를 위해 모든 유한요소의 각 단층에서의 평균응력을 최대음력 판정법에 대입하였다. 수치해석 예로서 불포화 섬유강화 복합재료 중공 봉의 기계적 거동을 초기 하중상태에서 최종 붕괴가지 조사하였다. 파손에 따른 강성저하와 응력제하를 고려한 유한요소해석 결과는 극만 하중과 파손 및 변형에서 실험치와 잘 일치하였다.
This paper was analyzed the characteristics of piezoelectric inkjet print head using finite element method(FEM). It showed the bending node driving of piezoelectric and relation theory principle consider piezoelectric material characteristics and ink characteristics. From such result we were had the piezoelectric head design and manufacture. It got a this head characteristics through experiment, we confirmed that proper voltage control is possible to through ink drop control experiment of piezoelectric print head. This paper was obtained the suitable ink jetting characteristics that manufacture the control circuit and piezoelectric inkjet print head. This practice product was applied to improvement of PCB electric circuit pattern by etching resist ink that PCB manufactured to complex process over traditional 6 stages can be simpled to 1 stage by inkjet printing technology.
Delamination means that cracking occurs on the interface layer between composite laminates. In this paper, to predict the delamination growth in composite laminates subjected to low-velocity impact, the unit load method was introduced, and an eighteen-node 3-D finite element analysis, based on assumed strain mixed formulation, was conducted. Strain energy release rate, necessary to determine the delamination growth, was calculated by using the virtual crack closure technique. The unit load method saves the computation time more than the re-meshing method. The virtual crack closure technique enables the strain energy release rate to be easily calculated, because information of the singular stress field near the crack tip is not required. Hence, the delamination growth in composite laminates that are subjected to low-velocity impact can be efficiently predicted using the above-mentioned methods.
This paper is a continuation of the recent development on the hermite-based divergence free basis function and deals with a non-isothermal fluid flow thru the buoyancy driven flow in a square cavity with temperature difference across the two sides. The basis functions for the velocities consist of the hermite function and its curl. However, the basis for the temperature are the hermite function and its gradienst. Hence, the number of degrees of freedom at a node becomes 6, which are the stream function, two velocities, the temperature and its x- and y-derivatives. Numerical results for the streamlines, the temperatures, the x-velocities and the y-velocities show good agreements with those of De vahl Davis[7].
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제6권4호
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pp.935-946
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2014
This paper investigates the noise transmission performance of industrial mufflers widely used in ships based on the CAE modeling and simulation. Since the industrial mufflers have very complicated internal structures, the conventional Transfer Matrix Method (TMM) is of limited use. The CAE modeling and simulation is therefore required to incorporate commercial softwares: CATIA for geometry modeling, MSC/PATRAN for FE meshing and LMS/SYSNOISE for analysis. Main sources of difficulties in this study are led by complicated arrangement of reactive elements, perforated walls and absorption materials. The reactive elements and absorbent materials are modeled by applying boundary conditions given by impedance. The perforated walls are modeled by applying the transfer impedance on the duplicated node mesh. The CAE approach presented in this paper is verified by comparing with the theoretical solution of a concentric-tube resonator and is applied for industrial mufflers.
자유표면의 유동문제는 저항추진성능과 내항성능이 우수한 선박과 파랑중 작업성능이 우수한 해양구조물의 설계와 관련되어 조선해양공학분야에서 지속적으로 관심의 대상이 되어온 연구분야이다. 본 논문에서는 선체주위 유동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위한 3차원 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로 경계요소법을 사용하였으며, 그린함수는 간단한 랜킨소오스를 사용하였다. 전 경계요소면은 8점 경계요소로 표시하여 기하학적 특성을 정밀하게 반영하고자 하였다. 자유표면에서 속도포텐셜의 변화를 정규화된 8점 경계요소에서 이중 2차 스플라인함수(bi-quadratic spline function)로 표시함으로써 자유표면에서의 수치감쇠 및 분산오차를 개선하였다. 한편 물체표면에서의 물리량은 8점 경계요소의 특성을 살려 이중 2차 다항식(bi-quadratic function)으로 근사하였다. 이와같이 계산영역에 따라 해의 특성에 부합하는 수치방법을 채택함으로써 수치해의 정확성과 효율성이 향상되도록 하였다. 개발한 수치해법의 효능을 검증하기 위해 계산예로서 정상유동 및 비정상유동의 경우 Neumann-Kelvin문제를 다루었다. 본 방법에 의한 몰수 타원체 및 Series 60선에 대한 조파저항 계산결과는 적은 파넬수를 사용하고도 기존의 계산치는 물론 실험치와 좋은 일치를 보였다. 변형된 Wigley선형에 대한 동유체력 계산결과도 기존의 실험치 및 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 비정상 유동의 경우 랜킨소오스법에서 일반적으로 적용하는 상류방사조건은 무차원주파수가 1/4보다 큰 경우에만 유효하므로, 본 논문에서는 파동방정식 연산자를 이용하여 무차원주파수가 1/4보다 작은 경우에 적용할 수 있는 상류방사조건을 유도하였다. 수면하에서 전진하며 동요하는 소오스에 대하여 적용한 결과 본 논문에서 유도한 방사조건이 유효함을 입증하였다.
지금까지 다중스레드 모델을 위한 다중스레드 코드의 생성 및 스레드 분할에 대 하여 이루어진 연구는 실행시간을 번역시간에 예측할 수 없는 연산을 경계로 삼아 스 레드를 분할하고, 스레드의 길이를 증가시키기 위하여 주어진 제약조건내에서 스레드 를 병합하는 것이다. 이러한 정책으로 인하여 병렬성이 적은 프로그램이라 하여도 원 격자료 접근이 많으면 스레드의 길이가 짧아지고 그에 따라 문맥전환이 늘어나기 때 문에 시스템에 부담이 된다. 본 논문에서는 스레드의 길이를 늘이고, 메세지 전송횟 수를 감소시키기 위한 다른 방법으로 프로그램의 루프에서 접근되는 배열의 첨자를 분석하고 이를 바탕으로 루프 액티베이션에서 참조되는 배열의 원소를 해당 루프 액 티베이션이 수행되는 노드에 분산 저장하는 배열의 지역화방안을 제안한다. 배열을 지역화하기 위하여 먼저 루프 액티베이션에서 접근되는 배열의 이름, 루프 첨자와 접 근되는 배열원소의 첨자간의 차이인 종속거리 그리고 배열원소의 용도에 관한 정보를 얻기 위한 원소 접근 형태 분석을 수행한다. 원소 접근 형태 분석으로 부터 얻어진 정보를 이용하여 가능한한 지역 기억장치에서 필요한 배열의 원소를 읽어올 수 있도 록 배열 원소에 접근하는 루프 액티베이션이 수행되는 처리기 모임의 지역 기억장치 에 배열원소를 저장하는 배열 지역화를 수행한다. 실험결과, 배열을 지역화함으로써 다른 처리기 모임의 지역 기억장치로부터 배열의 원소를 읽어오기 위한 원격자료 접 근을 지역자료 접근으로 대치함으로써 원격접근의 수가 줄어든다. 이로 인하여 스레 드의 길이가 증가하며, 원격접근 횟수 및 문맥 전환의 수가 줄어들어 시스템의 성능 향상을 꾀할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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