In this paper, an analytical approach is proposed for determining vibration characteristics of cracked non-uniform continuous Timoshenko beam carrying an arbitrary number of spring-mass systems. This method is based on the Timoshenko beam theory, transfer matrix method and numerical assembly method to obtain natural frequencies and mode shapes. Firstly, the beam is considered to be divided into several segments by spring-mass systems and support points, and four undetermined coefficients of vibration modal function are contained in each sub-segment. The undetermined coefficient matrices at spring-mass systems and pinned supports are obtained by using equilibrium and continuity conditions. Then, the overall matrix of undetermined coefficients for the whole vibration system is obtained by the numerical assembly technique. The natural frequencies and mode shapes of a cracked non-uniform continuous Timoshenko beam carrying an arbitrary number of spring-mass systems are obtained from the overall matrix combined with half-interval method and Runge-Kutta method. Finally, two numerical examples are used to verify the validity and reliability of this method, and the effects of cracks on the transverse vibration mode shapes and the rotational mode shapes are compared. The influences of the crack location, depth, position of spring-mass system and other parameters on natural frequencies of non-uniform continuous Timoshenko beam are discussed.
In this study, modal parameters such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios of RC frames with low strength are determined for different construction stages using ambient vibration test. For this purpose full scaled, one bay and one story RC frames are produced and tested for plane, brick in-filled and brick in-filled with plaster conditions. Measurement time, frequency span and effective mode number are determined by considering similar studies and literature. To obtain experimental dynamic characteristics, Enhanced Frequency Domain Decomposition and Stochastic Subspace Identification techniques are used together. It is shown that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of RC frames. The results indicate that modal parameters change significantly depending on the construction stages. In addition, Infill walls increase stiffness and change the mode shapes of the RC frame. There is a good agreement between mode shapes obtained from brick in-filled and in-filled with plaster conditions. However, some differences are seen in plane frame, like expected. Dynamic characteristics should be verified using finite element analysis. Finally, inconsistency between experimental and analytical dynamic characteristics should be minimize by finite element model updating using some uncertain parameters such as material properties, boundary condition and section properties to reflect the current behavior of the RC frames.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
2003.11a
/
pp.840-840
/
2003
Operational Modal Analysis (OMA) is a technique for identification of modal parameters by measurement of only the system's response. On many lightweight structures, such as load-speaker cones and disk drive read/write heads, is impossible or impractical to measure the input forces. Another characteristic of lightweight structure is their sensitivity to mass loading from sensors. The Scanning Laser Doppler Vibrometry(SLDV) allows response measurements to be taken without mass loading. One disadvantage of OMA testing compared to tradition input output modal testing is the OMA mode shapes are un-scaled. This means that the mode shape obtained from an OMA test can not used for analytical structural modification studies. However, the un-scaled mode shapes from an OMA test can be used to update a Finite Element Model (FEM). The updated FEM can then be used to analytically predict the effect of structural modifications. This paper will present the results of an OMA test performed on a simple plate and motor in operating conditions. The un-scaled mode shapes from this test will be used to update a FEM model of the system. The updated FEM model will be then be used to predict the effect of attaching a mass to the plate. The shapes predicted by the FEM for the modified system will be compared to a second OMA test on the modified system
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
/
v.9
no.4
/
pp.148-156
/
2001
Brake judder, one of low Sequency vibrations in brake system is determined by the excitation of Brake Torque Variation (BTV). The largest contributor to BTV is disc thickness variation. In this study, the static loads of brake torque at Suspension Mounting Points (SW) are obtained by the quasi-static analysis using DADS. The dynamic loads with frequency of BTV at SW are derived from correlation between forced vibration analysis with static loads and brake test results. And the accelerations at steering wheel were analyzed by forced vibration analysis with dynamic loads using commercial finite element program MSC/NASTRAN so that vibration characteristics of vehicle due to brake judder were investigated. Reliability of analysis results was verified through comparing the brake test results. Also, a parametric study with natural frequencies of frame, such as the 1st torsional mode and 1st bending mode, was conducted to reduce vibration amplitudes. As a result we could detect frame natural frequency conditions to improve vibration characteristics and obtained the frame model to reduce vibration amplitude.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.3
no.3
/
pp.117-125
/
1991
Two methods are presented to calculate the natural frequency of an elastic thin circular cylindrical shell vibrating in fluid. Both of them give the natural frequency in analytical expression One is in a simple form and suitable for higher deformation mode of the shell. Another seems to be exact and be used to a case of the shell partially immersed in fluid. When the shell is fully immersed in fluid results show: fur the lower deformation mode of the shell, the surrounding fluid has remarkable effect upon the natural frequency; for the higher mode, the fluid effect becomes small. When the shell is partially immersed in fluid. it does not occur always that the greatest effect take place at the lowest deformation mode.
Multi-span beams carrying multiple point masses are widely used in engineering applications, but the literature for free vibration analysis of such structural systems is much less than that of single-span beams. The complexity of analytical expressions should be one of the main reasons for the last phenomenon. The purpose of this paper is to utilize the numerical assembly method (NAM) to determine the exact natural frequencies and mode shapes of a multi-span uniform beam carrying multiple point masses. First, the coefficient matrices for an intermediate pinned support, an intermediate point mass, left-end support and right-end support of a uniform beam are derived. Next, the overall coefficient matrix for the whole structural system is obtained using the numerical assembly technique of the finite element method. Finally, the natural frequencies and the associated mode shapes of the vibrating system are determined by equating the determinant of the last overall coefficient matrix to zero and substituting the corresponding values of integration constants into the related eigenfunctions respectively. The effects of in-span pinned supports and point masses on the free vibration characteristics of the beam are also studied.
In this paper, cantilevered tall structures are treated as cantilever bars with varying cross-section for the analysis of their free longitudinal (or axial) vibrations. Using appropriate transformations, exact analytical solutions to determine the longitudinal natural frequencies and mode shapes for a one step non-uniform bar are derived by selecting suitable expressions, such as exponential functions, for the distributions of mass and axial stiffness. The frequency equation of a multi-step bar is established using the approach that combines the transfer matrix procedure or the recurrence formula and the closed-form solutions of one step bars, leading to a single frequency equation for any number of steps. The Ritz method is also applied to determine the natural frequencies and mode shapes in the vertical direction for cantilevered tall structures with variably distributed stiffness and mass. The formulae proposed in this paper are simple and convenient for engineering applications. Numerical example shows that the fundamental longitudinal natural frequency and mode shape of a 27-storey building determined by the proposed methods are in good agreement with the corresponding measured data. It is also shown that the selected expressions are suitable for describing the distributions of axial stiffness and mass of typical tall buildings.
In this paper, a simple yet efficient auto mode-hop ripple control structure for buck converters with light load operation enhancement is proposed. The converter, which operates under a wide range of input and output voltages, makes use of a state-dependent hysteretic comparator. Depending on the output current, the converter automatically changes the operating mode. This improves the efficiency and reduces the output voltage ripple for a wide range of output currents for given input and output voltages. The sensitivity of the output voltage to the circuit elements is less than 14%, which is seven times lower than that for conventional converters. To assess the efficiency of the proposed converter, it is designed and implemented with commercially available components. The converter provides an output voltage in the range of 0.9V to 31V for load currents of up to 3A when the input voltage is in the range of 5V to 32V. Analytical design expressions which model the operation of the converter are also presented. This circuit can be implemented easily in a single chip with an external inductor and capacitor for both fixed and variable output voltage applications.
In the present investigation, the hydrodynamic characteristics of a vertically floating hollow cylinder in regular waves have been studied. The potential theory for solving the diffraction and radiation problem was employed by assuming that the heave response motion was linear. By using the matched eigenfunction expansion method, the characteristics of the exciting forces, hydrodynamic coefficients, and heave motion responses were investigated with various system parameters such as the radius and draft of a hollow cylinder. In the present analytical model, two resonances are identified: the system resonance of a hollow cylinder and the piston-mode resonance in the confined inner fluid region. The piston resonance mode is especially important in the motion response of a hollow circular cylinder. In many cases, the heave response at the piston resonance mode is large, and its resonant frequency can be predicted using the empirical formula of Fukuda (1977). The present design tool can be applied to analyze the motion response of a spar offshore structure with a moon pool.
This paper presents a number of approximated analytical formulations for the flutter analysis of long-span bridges using the so-called uncoupled flutter derivatives. The formulae have been developed from the simplified framework of a bimodal coupled flutter problem. As a result, the proposed method represents an extension of Selberg's empirical formula to generic bridge sections, which may be prone to one of the aeroelastic instability such as coupled-mode or single-mode (either dominated by torsion or heaving mode) flutter. Two approximated expressions for the flutter derivatives are required so that only the experimental flutter derivatives of ($H_1^*$, $A_2^*$) are measured to calculate the onset flutter. Based on asymptotic expansions of the flutter derivatives, a further simplified formula was derived to predict the critical wind speed of the cross section, which is prone to the coupled-mode flutter at large reduced wind speeds. The numerical results produced by the proposed formulas have been compared with results obtained by complex eigenvalue analysis and available approximated methods show that they seem to give satisfactory results for a wide range of study cases. Thus, these formulas can be used in the assessment of bridge flutter performance at the preliminary design stage.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.