• 제목/요약/키워드: Elastic Support

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An experimental method to determine glass elastic modulus based on the fundamental frequency of the elastic support-free end beam

  • Kun Jiang;Danguang Pan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권2호
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    • pp.189-200
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    • 2023
  • Silicate glass is usually a brittle and plate-like material, and it is difficult to measure the elastic modulus by the traditional method. This paper develops a test method for the glass elastic modulus based on the fundamental frequency of the cantilever beam with an elastic support and a free end. The method installs the beam-type specimen on a semi-rigid support to form an elastic support-free end beam. The analytic solution of the stiffness coefficients of the elastic support is developed by the fundamental frequency of the two specimens with known elastic modulus. Then, the glass elastic modulus is measured by the fundamental frequency of the specimens. The method significantly improves the measurement accuracy and is suitable for the elastic modulus with the beam-type specimen whether the glass is homogeneous or not. Several tests on the elastic modulus measurement are conducted to demonstrate the reliability and validity of the test method.

탄성 경계를 고려한 I형보의 좌굴 거동 (Buckling Behavior of I-Beam with the Elastic Support)

  • 강영종;이규세;임남형
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권2호통권39호
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    • pp.201-212
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    • 1999
  • 탄성 경계에 의해 지지된 보는 브레이스된 보나 철도 궤도와 같은 구조 부재로서 사용된다. 이러한 탄성 경계는 단면의 임의의 점에 위치할 수 있다. 본 논문은 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴에 미치는 경계의 편심과 강성의 효과를 고찰하였다. 유한 요소 정식화를 통해 탄성 경계를 가진 보-요소와 해석 프로그램을 개발하였다. 탄성 경계는 탄성 스프링 요소를 사용하였으며 탄성 경계의 편심을 고려하기 위하여 옵셋(offset) 기법을 사용하였다. 보-요소는 딤 자유도를 고려하여, 요소당 14개의 자유도를 갖는 직선 보-요소를 사용하였다. 많은 수치 해석을 통해, 본 연구에서 개발한 좌굴 해석 프로그램이 탄성 경계를 가진 보의 탄성 좌굴 하중과 모드를 정확하게 산출함을 알 수 있다.

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건성마찰력을 받는 탄성재료의 안정성에 미치는 중간 지지의 효과 (Effect of an Intermediate Support on the Stability of Elastic Material Subjected to Dry Friction Force)

  • 류시웅;장탁순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.129-135
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    • 2004
  • This paper discussed on the effect of an intermediate support on the stability of elastic material subjected to dry friction force. It is assumed in this paper that the dry frictional force between a tool stand and an elastic material can be modeled as a distributed follower force. The elastic material on the friction material is modeled for simplicity into an elastic beam on Winkler-type elastic foundation. The stability of beams on the elastic foundation subjected to distributed follower force is formulated by using finite element method to have a standard eigenvalue problem. The first two eigen-frequencies are obtained to investigate the dynamics of the beam. The eigen-frequencies yield the stability bound and the corresponding unstable mode. The considered beams lose its stability by flutter or divergence, depending on the location of intermediate support.

SiC 세라믹스 탄성률의 온도 의존성 (Temperature Dependence on Elastic Constant of SiC Ceramics)

  • 임종인;박병우;신호용;김종호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.491-497
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    • 2010
  • In this paper, we employed the classical molecular dynamics simulations using Tersoff's potential to calculate the elastic constants of the silicon carbide (SiC) crystal at high temperature. The elastic constants of the SiC crystal were calculated based on the stress-strain characteristics, which were drawn by the simulation using LAMMPS software. At the same time, the elastic constants of the SiC ceramics were measured at different temperatures by impulse excitation testing (IET) method. Based on the simulated stress-strain results, the SiC crystal showed the elastic deformation characteristics at the low temperature region, while a slight plastic deformation behavior was observed at high strain over $1,000^{\circ}C$ temperature. The elastic constants of the SiC crystal were changed from about 475 GPa to 425 GPa by increasing the temperature from RT to $1,250^{\circ}C$. When compared to the experimental values of the SiC ceramics, the simulation results, which are unable to obtain by experiments, are found to be very useful to predict the stress-strain behaviors and the elastic constant of the ceramics at high temperature.

Support working resistance determined on top-coal caving face based on coal-rock combined body

  • Cheng, Zhanbo;Yang, Shengli;Li, Lianghui;Zhang, Lingfei
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.255-268
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    • 2019
  • Taking top-coal caving mining face (TCCMF) as research object, this paper considers the combination of top-coal and immediate roof as cushion layer to build the solution model of support resistance based on the theory of elastic foundation beam. Meanwhile, the physical and mechanical properties of coal-rock combination influencing on strata behaviors is explored. The results illustrate that the subsidence of main roof in coal wall increases and the first weighting interval decreases with the increase of top-coal and immediate roof thicknesses as well as the decrease of top-coal and immediate roof elastic modulus. Moreover, the overlying strata reflecting on support has negative and positive relationship with top-coal thickness and immediate roof thickness, respectively. However, elastic modulus has limit influence on the dead weight of top-coal and immediate roof. As a result, it has similar roles on the increase of total support resistance and overlying strata reflecting on support in the limit range of roof control distance. In view of sensitive analysis causing the change of total support resistance, it can be regards as the rank of three components as immediate roof weight > overlying strata reflecting on support > top coal weight. Finally, combined with the monitoring data of support resistance in Qingdong 828, the validity of support resistance determined based on elastic foundation beam is demonstrated, and this method can be recommended to adopt for support type selecting in TCCMF.

배관계 진동특성에 미치는 탄성 중간지지대의 영향 (Effect of an elastic intermediate support on the vibration characteristics of fluid conveying pipes)

  • 전오성;정진태;이용봉;황철호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.1799-1806
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    • 1991
  • 본 연구에서는 양단이 지지된 단순 모델을 사용하여, 양단 사이의 한 위치에 탄성지지를 할 때 고유진동수 변화를 검토하고 고유진동수를 높이는 방안을 제시하고 자 한다. 또한 분산변수계(distributed parameter system)을 사용하는 경우, 일반적 으로 홀수차항이 있는 미분방정식에서 그 해를 다항식, 고유벡터나 삼각함수의 무한개 의 합 등으로 표시하고 있으나 본 연구에서는 미분 방정식으로 표시하는 방법을 사용 하여 완전해(closed form solution)로 표시하여 구함으로서 오차를 제거하고 계산을 간결하게 하였다.

비선형 탄성 다점지지 베어링 요소를 이용한 선미관 베어링의 유효지지점 검증 (Verification of Effective Support Points of Stern Tube Bearing Using Nonlinear Elastic Multi-Support Bearing Elements)

  • 정준모;최익흥;김규창
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.479-486
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    • 2005
  • The final goal of shift alignment design is that the bearing reaction forces or mean pressures are within design boundaries for various service conditions of a ship. However, it is found that calculated bearing load can be substantially variable according to the locations of the effective support points of after sterntube bearing which are determined by simple calculation or assumption suggested by classification societies. A new analysis method for shaft alignment calculation is introduced in order to resolve these problems. Key concept of the new method is featured by adopting both nonlinear elastic and multi-support elements to simulate a bearing support Hertz contact theory is basically applied for nonlinear elastic stiffness calculation instead of the projected area method suggested by most of classification societies. Three loading conditions according to the bearing offset and the hydrodynamic moment and twelve models according to the locations of the effective support points of sterntube bearings are prepared to carry out quantitative verifications for an actual shafting system of 8000 TEU class container vessel. It is found that there is relatively large difference between assumed and calculated effective support points.

콘크리트궤도의 궤도지지강성 평가시스템에 관한 연구 (A Study on Evaluation System of Track Support Stiffness for Concrete Tracks)

  • 최정열;김만화;김현수;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.535-541
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    • 2020
  • 현행 탄성 재료 교체 및 성능평가는 작업성 및 작업공정이 매우 복잡하고 시간도 많이 소요됨은 물론 탄성 재료의 교체시기를 사전에 파악하기 어려운 반면, 본 연구에서 제시한 방법은 탄성 재료의 궤도지지강성 변화율을 상품 한계치와 기능 한계치를 비교 표시해 줌으로써 탄성 재료 교체의 필요성 및 교체 전, 후의 궤도지지강성 개선효과를 현장에서 즉각적으로 실험데이터를 바탕으로 입증이 가능하다. 또한 궤도지지강성 평가 소프트웨어를 이용하여 현장시험을 통해 획득한 탄성 재료에 대한 성능평가 데이터가 관리자 컴퓨터에 통합 관리되기 때문에 탄성재료의 교체시기 및 위치를 파악함으로써 교체 계획 수립 및 유지관리 이력 관리가 가능하다. 따라서 선로 순회하는 작업시간 동안 다수의 측점에서 탄성재료의 성능 및 상태를 현재 운영상태에서 궤도성능(궤도지지강성) 및 궤도재료의 내구성능(노후화 수준, 물성변화율 등)을 평가함으로써 시기적절하게 탄성재료를 교체할 수 있으며, 지속적으로 탄성재료의 성능변화(열화)상태를 모니터링 할 수 있어 궤도유지관리에 활용도가 높을 것으로 판단된다.

철골보의 부동탄성처짐을 고려한 비합성데크 일방향 슬래브의 근사적인 휨모멘트 계수 평가 (Evaluation for Approximate Bending Moment Coefficients of Non-Composite Form Deck One-Way Slab considering Unequaled Elastic Deflection of Steel Beams)

  • 김호수;임영도
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.373-383
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    • 2006
  • 거푸집용 데크 플레이트를 사용하는 일방향 슬래브는 구조형식상 4변을 강성이 다른 철골보로 지지된 플레이트 요소이지만 일반실무에서는 철근콘크리트구조 설계기준을 적용하여 일정폭을 가진 연속보로 간주하여 근사적인 해석법을 사용하고 있다. 거푸집용 비합성데크 일방향 슬래브를 지지하고 있는 철골보는 지지형태 및 위치에 따라 서로 다른 처짐이 발생되는 탄성지점으로서 지점별로 발생되는 휨모멘트 값큰 차이가 난다. 따라서, 본 연구는 단부의 부동처짐 효과를 고려한 근사해석법상의 휨모멘트 계수를 합리적으로 산정하기 위하여 다양한 해 석모델을 가정하였으며, 해석상의 변수로는 고정하중에 대한 활하중의 비율, 스팬별 활하중의 배열(패턴재하) 및 스팬길이를 고려하였다. 또한 해석방법으로 3차원 플레이트 유한요소해석, 이차원 탄성지점해석, 이차원 무한강성지점해석, 설계기준상의 근사해석을 각각 적용하여 결과값을 비교 분석하였다.

종동력을 받는 탄성기초위에 놓인 보의 안정성에 미치는 중간 지지의 효과 (Effect of an Intermediate Support on the Stability of a Beam resting on Elastic Foundation Subjected to Follower Force)

  • 김재온;이기석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.709-717
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    • 2007
  • 본 연구는 종동력을 받는 탄성기초위에 놓여 있는 보에 있어서 중간 지지가 보의 안정성에 미치는 영향에 대하여 논하고 있다. 해석에 있어서, 종등력을 받는 탄성기초위에 놓여 있는 보의 안정성과 동적응답은 유한요소법을 이용하였다. 또, 동적 응답에 대한 진동의 감쇠를 관찰하기 위하여 모드 중첩법이 사용되었다. 해석 결과, 종동력을 받는 탄성기초위에 놓여 있는 보는 중간 지지의 위치에 따라 플러터 타입과 다이버젼스 타입에 의해 안정성을 잃게 된다.