• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.191-196
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• 1995

지지부에 비틀림 하중을 받는 Elstica는 비틀림 운동을 하며, 그 가진 주파수가 굽힘모드 근처일 때는 해당하는 굽힘 모드의 운동까지도 동시에 존재하게 된다. 이때 가진력의 크기가 작을때는 주기적인 운동이 된다. 가진력의 크기가 증가함에 따라 굽힘 운동은 굽힘 1차 모드와 연성된 유사주기운동이 발생하며, 이떤 범위 이상이 되면 굽힘 운동과 비틀림 운동이 결합된 진폭이 매우 크고 불규칙적인 비평면 운동(out of plane motion)이 발생하게 되며 이 때의 운동은 혼돈운동이다. Elastica가 굽힘 3차 고유진동수 근방의 주파수로 비틀림 하중을 받을 때의 정확한 이론적 해석을 위해서는 굽힘 3차모드 까지는 반영할 수 있는 식이 모델링 되어야 할 것으로 보인다. 이것은 복잡한 비평면운동을 할 때 굽힘 3차 모드까지 관찰된다는 사실에 근거한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1997.10a
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• pp.145-153
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• 1997

Dynamic characteristics are investigated when a nonlinear system showing periodic and chaotic responses under harmonic excitation is exposed to random perturbation. About two well potential problem, probability of homoclinic bifurcation is estimated using stochastic generalized Meinikov process and quantitive characteristics are investigated by calculation of Lyapunov exponent. Critical excitaion is calculated by various assumptions about Gaussian Melnikov process. To verify the phenomenon graphically Fokker-Planck equation is solved numerically and the original nonlinear equation is numerically simulated. Numerical solution of Fokker-Planck equation is calculated on Poincare section and noise induced chaos is studied by solving the eigenvalue problem of discretized probability density function.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.185-190
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• 1995

In recent years, many researcher have been interested in the stability of a thin beam. Among them, Pai and Nayfeh[1] had investigated the nonplanar motion of the cantilever beam under lateral base excitation and chaotic motion, but this study is associated with internal resonance, i.e. one to one resonance. Also Cusumano[2] had made an experiment on a thin beam, called Elastica, under bending loads. In this experiment, he had shown that there exists out-of-plane motion, involving the bending and the torsional mode. Pak et al.[3] verified the validity of Cusumano's experimental works theoretically and defined the existence of Non-Local Mode(NLM), which is came out due to the instability of torsional mode and the corresponding aspect of motions by using the Normal Modes. Lee[4] studied on a thin beam under bending loads and investigated the routes to chaos by using forcing amplitude as a control parameter. In this paper, we are interested in the motion of a thin beam under torsional loads. Here the form of force based on the natural forcing function is used. Consequently, it is found that small torsional loads result in instability and in case that the forcing amplitude is increasing gradually, the motion appears in the form of dynamic double potential well, finally leads to complex motion. This phenomenon is investigated through the poincare map and time response. We also check that Harmonic Balance Method(H.B.M.) is a suitable tool to calculate the bifurcated modes.

• Structural Engineering and Mechanics
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• v.28 no.1
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• pp.107-127
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• 2008

Wind turbine blades are increasing in magnitude without a proportional increase of stiffness for which reason geometrical and inertial nonlinearities become increasingly important. Often these effects are analysed using a nonlinear truncated expansion in undamped fixed base mode shapes of a blade, modelling geometrical and inertial nonlinear couplings in the fundamental flap and edge direction. The purpose of this article is to examine the applicability of such a reduced-degree-of-freedom model in predicting the nonlinear response and stability of a blade by comparison to a full model based on a nonlinear co-rotating FE formulation. By use of the reduced-degree-of-freedom model it is shown that under strong resonance excitation of the fundamental flap or edge modes, significant energy is transferred to higher modes due to parametric or nonlinear coupling terms, which influence the response and stability conditions. It is demonstrated that the response predicted by such models in some cases becomes instable or chaotic. However, as a consequence of the energy flow the stability is increased and the tendency of chaotic vibrations is reduced as the number of modes are increased. The FE model representing the case of infinitely many included modes, is shown to predict stable and ordered response for all considered parameters. Further, the analysis shows that the reduced-degree-of-freedom model of relatively low order overestimates the response near resonance peaks, which is a consequence of the small number of included modes. The qualitative erratic response and stability prediction of the reduced order models take place at frequencies slightly above normal operation. However, for normal operation of the wind turbine without resonance excitation 4 modes in the reduced-degree-of-freedom model perform acceptable.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.7 no.5
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• pp.1073-1078
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• 2012

In this paper, we propose the MEMS system with Duffing equation to confirm nonlinear features in MEMS system. We also analyze nonlinear phenomena when adding the nonlinear term of another type. As a verification, we confirm chaotic motion by parameter variation through the time series, phase portrait and power spectrum.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.7 no.1
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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.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• v.40 no.1_2
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• pp.351-370
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• 2022

The design of mechanical structures aims to meet criteria, together with the safety of operators and lives in the vicinity of the equipment. Thus, there are several cases that meeting the desired specification causes the mechanical device to perform unstable and, sometimes, chaotic behavior. In these cases, control methods are applied in order to stabilize the device when in operation, aiming at the physical integrity of the component and the device operators. In this work, we will develop a study about the influence of a controller applied in a non-ideal capsule system operating with uncertain parameters, being non-existent in the literature. For this, two initial conditions were used: one that the capsule starts from rest and another that it is already in motion. Thus, the effectiveness of the controller can be assessed in both initial conditions, restricting the movement of the internal vibration-impact system to the capsule.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.1
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• pp.6-12
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• 1997

물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.