• 제목/요약/키워드: Dynamic characteristics of rotor

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볼베어링으로 지지되는 회전축 계의 동특성 해석 (Dynamic Characteristics of Rotor-Bearing Systems Supported by Ball Bearings)

  • 김기환;최상현;이영환;한동철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.210-216
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    • 1994
  • 본 연구에서는 볼 베어링의 전동체 회전에 의해 발생하는 원심력, 자이로스코픽 모멘트, 하중 방향선에 대한 전동체의 하중 분포 변화 등을 고려하여, 볼 베어링의 강성 특성을 해석하고, 볼 베어링으로 지지되는 간단한 회전축 계에 해석 결과를 적용하여 진동 특성을 해석하고자 한다.

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대형 LCD 패널 제조용 복합재 롤러의 회전체 동역학 해석 (Rotordynamic Analyses of a Composite Roller for Large LCD Panel Manufacturing)

  • 박효근;최진호;권진회;이영환;양승운;김동현
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.8-15
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    • 2006
  • 본 연구에서는 대형 LCD 패널 제조용 복합재 롤러에 대한 3차원 회전체 동역학 해석을 수행하였다. 전산해석은 로터시스템의 회전에 의한 자이로스코픽 영향을 고려한 일반적인 유한요소법에 근거하고 있다. 본 연구에서는 유럽의 범용 상용 유한요소해석 프로그램인 SAMCEF를 활용하였으며 이는 전문적인 로터해석 모듈을 포함하고 있다. 전산해석 기법의 검증을 위해 베어링 지지된 2중 회전축 로터 모델에 대한 해석 및 비교결과를 제시하였다. 설계된 복합재 롤러 모델에 대한 상세 유한요소 모델을 구축하였으며, 중력 효과를 고려한 전산해석을 통하여 실제 운용환경에서의 진동특성을 고찰하였다. 이의 결과로 다른 회전조건에 대한 로터 안정성 선도 및 불평형 응답에 대한 결과들을 제시하였다.

베어링 하우징의 구조 유연성에 따른 터보펌프 회전체동역학 특성 연구 (A Study on the Turbopump Rotordynamic Characteristics due to Bearing Housing Structural Flexibility)

  • 전성민;윤석환;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.35-41
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    • 2014
  • 베어링 하우징의 구조 유연성을 고려하여 7톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 강성 및 감쇠 특성이 회전체동역학 모델에 반영되었으며, 베어링 하우징의 동특성이 집중 질량 및 강성으로 모델링 되어 해석에 반영되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답 해석과 회전 속도에 따른 복소 고유치 해석으로부터 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도를 예측하였다. 회전체동역학적 특성에 베어링 하우징이 미치는 영향이 베어링 부하 조건 및 무부하 조건에서 각각 검토되었다. 수치 해석 결과 베어링 하우징의 구조 유연성은 회전체의 임계속도와 불안정 운전 속도를 의미있게 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

초전도 저널베어링의 기계적 특성에 대한 연구 (Identification of Mechanical Characteristics of Superconductor proceeding Bearing)

  • 윤희중;한영희;한상철;정년호;김정훈;성태현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.2163-2166
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    • 2004
  • For designing high Tc superconductor proceeding bearing(HTSJB) which is used on a flywheel energy storage system which requests the free of the bearing loss caused by the friction, it is necessary to understand the basic characteristics of the classical superconductor proceeding bearing because the mechanical characteristics of the HTSJB are identified by the magnetic relationships between the permanent magnet(PM) and the high Tc superconductor(HTS). In this paper, using the method, frozen image model, the force problems between the PM and the HTS were solved and then the dynamic characteristics of the rotor inside of the HTSJB can be expected in advance by using the basic characteristics between the PM and the HTS. The coefficient of friction of the HTSJB was measured in the vacuum environment. From the results, the mechanical characteristics of HTSJB can be identified using the numerical models.

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Acoustic Noise and Vibration Reduction of Coreless Brushless DC Motors with an Air Dynamic Bearing

  • Yang, lee-Woo;Kim, Young-Seok;Kim, Sang-Uk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제4권2호
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    • pp.255-265
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    • 2009
  • This paper presents the acoustic noise and mechanical vibration reduction of a coreless brushless DC motor with an air dynamic bearing used in a digital lightening processor. The coreless brushless DC motor does not have a stator yoke or stator slot to remove the unbalanced force caused by the interaction between the stator yoke and the rotor magnet. An unbalanced force makes slotless brushless DC motors vibrate and mechanically noisy, and the attractive force between the magnet and the stator yoke increases power consumption. Also, when a coreless brushless DC motor is driven by a $120^{\circ}$ conduction type inverter, high frequency acoustic noise occurs because of the peak components of the phase currents caused by small phase inductance and large phase resistance. In this paper, a core-less brushless DC motor with an air dynamic bearing to remove mechanical vibration and to reduce power consumption is applied to a digital lightening processor. A $180^{\circ}$ conduction type inverter drives it to reduce high frequency acoustic noise. The applied methods are simulated and tested using a manufactured prototype motor with an air dynamic bearing. The experimental results show that a coreless brushless DC motor has characteristics of low power consumption, low mechanical vibration, and low high frequency acoustic noise.

가스 포일 베어링 범프 구조의 1 자유도 가진/가압 실험을 통한 주파수 의존 동특성 규명 (Identification of Frequency-Dependent Dynamic Characteristics of a Bump Structure for Gas-Foil Bearings via 1-DOF Shaker Tests Under Air Pressurization)

  • 심규호;박지수;이상훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1029-1037
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    • 2015
  • 최근 회전 시스템의 고속화 경향에 따라 회전체 동역학적 안정성의 중요성이 부각되었다. 고속회전 시스템에 적용되는 가스베어링의 동특성을 규명하는 것은 회전체의 거동을 예측하는데 상당히 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 가스베어링인 가스포일베어링의 범프 구조에 대하여 가진실험을 수행하고 가진 주파수에 따른 동특성을 측정하였다. 실험 결과, 범프 구조의 강성은 주파수에 따라 증가하였고 감쇠는 감소하였다. 또한, 가압 조건에서의 동특성은 범프 구조의 동특성 보다 낮은 값을 가졌다. 본 실험을 통해 범프 구조의 주파수 의존 동특성의 경향을 파악하였으며 가스포일베어링의 동특성에 윤활막이 미치는 영향에 대해 확인하였다. 또한 두 가지 동특성 계산 방법을 제시하여 실험결과를 통해 효과 적인 동특성 계산 방법에 대해 비교 고찰하고 범프 구조와 윤활막의 동특성을 비교 하였다.

수력터빈의 압력변동에 의한 로터 진동 (Vibration of the Rotor due to Pressure Fluctuation in a Hydraulic Turbine)

  • 김기섭;김호종;박영하;이욱;전재영
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1027-1033
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    • 2000
  • This paper describes the characteristics of vibration of a hydraulic turbine mainly due to cavitation occurrence. The analysis of vibration spectra of the turbine shaft shows that hub vortex cavitation occurs in the downstream of the turbine runner, which is verified from coherence analysis between shaft vibration displacement and dynamic pressure at the draft tube. Even though acceleration level measured at the guide vane lever, which is usually used for evaluation of cavitations performance, is decreased during forced aeration, it is found from the analysis of dynamic pressure spectra that cavitation around runner blades still remains unchanged. It is also found that lateral vibration of the turbine shaft is mainly due to the hub vortex cavitation of the turbine runner.

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연삭숫돌 주축 및 공작물 회전체 진동을 고려한 원통 연삭 가공의 동특성 해석 (Dynamic Analysis of External Cylindrical Grinding Considering Spindle and Workpiece Vibrations)

  • 최상현;김덕현;안유민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.192-198
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    • 2000
  • This paper presents multi degree analysis of self-exited vibration of grinding system including spindle and workpiece rotational effect. The governing equations are derived by applying the finite element method to structure of spindle and workpiece rotor and by estimating the grinding force. Vibration analysis is carried out for external cylindrical plunge grinding. Displacement of workpiece and grinding force is simulated with machining time. Using this model, effects of characteristics of spindle bearing and major grinding conditions on chatter growth rate are predicted. Some of results are compared with those of other previous model and show good agreements.

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풍력터빈 드라이브트레인의 동특성 해석을 위한 모델링 기법 (Modeling Techniques for The Dynamic Characteristics Analysis of Drivetrain in Wind Turbine)

  • 임동수;이승규;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.583-586
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    • 2012
  • Wind turbine industry is booming and spending a lot on research for improving the performance of its present machines and increasing their capacity. Wind turbine requires service life of about 20 years and each canponents of wind turbine requires high durability, because installation and maintenance costs are more expensive than generated electricity by wind-turbine. So the design of wind turbine must be verified in various condition before production step. For this work, high reliability model for analysis is required. Drivetrain model is modeled by multibody dynamic modeling method. The model constituted with rotor blades, hub, main shaft, gear box, high speed shaft and generator. Natural frequency and torsional stiffness of drivetrain are calculated and analyzed.

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풍력터빈 드라이브트레인의 동특성 해석을 위한 모델링 기법 (Modeling Techniques for The Dynamic Characteristics Analysis of Drivetrain in Wind Turbine)

  • 임동수;이승규;조준행;안경민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.286-289
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    • 2008
  • Wind turbine industry is booming and spending a lot on research for improving the performance of its present machines and increasing their capacity. Wind turbine requires service life of about 20 years and each components of wind turbine requires high durability, because installation and maintenance costs are more expensive than generated electricity by wind-turbine. So the design of wind turbine must be verified in various condition before production step. For this work, high reliability model for analysis is required. Drivetrain model is modeled by multibody dynamic modeling method. The model constituted with rotor blades, hub, main shaft, gear box, high speed shaft and generator. Natural frequency and torsional stiffness of drivetrain are calculated and analyzed.

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