Isogeometric concept is introduced to carry out free vibration analysis of plane structures. The geometry of structures is represented by using non-uniform rational B-spline surface (NURBS) and its basis function is consistently used in the formulation of plane stress element. In addition, multi-patch strategy is introduced to deal with the openings in building. The performance of the present isogeometric plane stress element is investigated by using five numerical examples. From numerical results, it is found to be that the isogeometric concept can successfully identify reliable natural frequencies and associated mode shapes of plane structures with/without openings in efficient way.
In order to improve wear and fatigue resistance of the structural materials, especially cold work roller for 304 stainless steel, an eco-super-finishing and surface hardening treatment using ultrasonic vibration energy was developed and applied to the SKD-ll roller. The eco-super-finishing machine was designed and fabricated by DesignMecha Co, by its own technology. It was observed that the surface roughness, hardness and residual stress were changed from $Ra{\;}={\;}O.25\mu\textrm{m}$, Hv=710 and ${\sigma}$={\;}+400{\;}MPa{\;}to{\;}Ra{\;}={\;}0.165\mu\textrm{m}$, Hv = 1200 and ${\sigma}=-610$ MPa after 20 KHz micro-cold forging, which means almost equal to the 300 % improvement of life-time.
캠축의 진동 응답을 구하기 위해 캠축을 불균형 다단계 로터 베어링계로 해석하였으며, 복잡한 형상과 하중조건을 고려하여 유한요소법을 사용하였다. 유한요소 방정식을 유도한 후에 Newmark 법을 사용하여 진동 응답을 구하였다. V-8 엔진 캠축의 회전 진동 응답을 구하여 측정치와 비교하였다. 캠축의 변동 응력을 구하고, 응력 집중 효과를 고려한 다음에 Goodmann 식에 근거하여 피로 해석을 수행하였다. 캠축의 회전 진동에서는 굽힘 효과가 지배적이며, 인접하는 베어링 간격에 가장 큰 영향을 받는다. 캠축에 가해지는 하중의 변화가 클 경우에는 하중의 변화에 상응하여 시간에 따라 변화하는 베어링 계수를 적용하여야 함을 알 수 있었다.
The extensive use of prestressed reinforced concrete (PSC) highway bridges in marine environment drastically increases the sensitivity to both fatigue-and corrosion-induced damage of their critical structural components during their service lives. Within this scenario, an integrated method that is capable of evaluating the fatigue reliability, identifying a condition-based maintenance, and predicting the remaining service life of its critical components is therefore needed. To accomplish this goal, a procedure for fatigue reliability prediction of PSC highway bridges is proposed in the present study. Vehicle-bridge coupling vibration analysis is performed for obtaining the equivalent moment ranges of critical section of bridges under typical fatigue truck models. Three-dimensional nonlinear mathematical models of fatigue trucks are simplified as an eleven-degree-of-freedom system. Road surface roughness is simulated as zero-mean stationary Gaussian random processes using the trigonometric series method. The time-dependent stress-concentration factors of reinforcing bars and prestressing tendons are accounted for more accurate stress ranges determination. The limit state functions are constructed according to the Miner's linear damage rule, the time-dependent S-N curves of prestressing tendons and the site-specific stress cycle prediction. The effectiveness of the methodology framework is demonstrated to a T-type simple supported multi-girder bridge for fatigue reliability evaluation.
본 논문에서는 차륜을 등방성, 균질 재료라고 가정하였으며 웨브와 림의 두께 가 서로 다른 환형원판으로써 내원주는 고정되고 외원주는 자유라고 가정하였다. 외 원주상의 한 점에서 철로와의 구름조건에 따라 변하는 반경방향의 반력에 의한 내평면 압축응력과 원판의 회전에 의한 내평면 압축응력을 고려하고, 두께가 변하는 웨브와 림의 경계면에서의 연속조건을 이용하여 차륜의 횡진동방정식을 세워서 Rayleigh-Ritz 방법으로 수치해석을 하여 고유진동수와 임계좌굴하중을 계산하고, 실제 차륜의 1/6크 기로 형상화하여 제작한 연성진동장치로 실험하여 이론치와 비교, 검토하였다.
개인마다 소음, 음악과 음향진동 자극에 대한 인체의 반응은 상당한 차이가 발생하는 것을 고려하여 뇌파 파워의 상대적인 비율로 비교.고찰하였다. 우선 강한 소음 자극에 대한 뇌파의 변화는 긴장과 스트레스 증가를 의미하는 베타파의 증가 및 긴장완화와 안정을 의미하는 알파파의 감소를 보였고, 좋은 자극에 대해서는 그 반대의 효과를 보였다. 즉, 좋은 자극에 의한 스트레스저감의 효과가 있음을 확인하였다. 자극 후의 변화에서는 좋은 자극시와 마찬가지로 대체로 알파파가 증가하는 경향이 있지만 이와 반대의 경우도 발생하고있어 이 역시 개인차가 있음을 알았다.
본 연구는 V노치 또는 예리한 균열이 존재하는 N 다변형 단면 입체 실린더에 대한 새로운 3차원 진동 데이터를 제시한다. 본 논문에서는 수학적으로 완전한 대수삼각다항식과 V노치 선단을 따라 존재하는 3차원 응력특이도를 명확히 다루는 허용에지함수와 함께 Ritz방법이 적용된다. 응력특이도를 포함하는 다변형 입체 실린더의 정확한 고유진동수 및 모드형상을 얻기 위해서는 에지함수가 필요하다는 것이 수렴도 분석을 통하여 입증된다.
Liquefaction characteristics of saturated sand under various dynamic loadings such as sinusoidal, wedge, increasing wedge and real earthquake loading are investigated focusing on the excess pore water pressure build up instead of liquefaction resistance strength in this paper. There are large differences between two types of earthquake loading - impact and vibration in liquefaction characteristics. The angle of phase change line of sinusoidal loading is very close to the vibration type, whereas the cumulative deviator stress and cumulative plastic strain are larger than two types of real earthquake loadings. On the other hand, the liquefaction characteristics of increasing wedge loadings are located in the range between vibration and impact earthquake loadings. It is concluded that the sinusoidal loading overestimates the resistance of soil under real earthquake loading. Based on results obtained, the increasing wedge loading can reflect the liquefaction behavior under real earthquake loadings more efficiently than sinusoidal loading based on equivalent uniform stress concept.
The sizes of last stage blades (LSB) in a low-pressure steam turbine have been getting larger for the development of high-capacity power plants. They are also larger than other blades in the same system. As a result, crack propagation in an LSB is caused by the large centrifugal force, low natural frequency, and repeated turbine startups. In this study, the critical crack length for a fracture and vibration characteristics, in accordance with crack propagation, were analyzed using a finite element method to calculate the stress intensity factor (SIF) and the natural frequency that was affected by the stress-stiffening effect. It was calculated that the frequency of the third and fifth modes passed the excited harmonic resonance (5X and 10X) and the observed calculated critical crack length matched that of the real fractured surface.
가스터빈 엔진의 구성품 개발단계에서 블레이드의 Aeromechanics 시험은 블레이드 진동설계와 구조 안정성 검증 프로세스 사이에서 중요한 연결 고리를 제공한다. 이 전제에 근거하여 본 연구에서는 NSMS(Non-Intrusive Stress Measuring Systems)를 축류 압축기 구성품 시험리그에 적용하여 Tip Timing 센서가 장착된 단에서 모든 블레이드의 정적/동적 변위를 시험적으로 측정하였다. 진동 특성 분석을 통해 블레이드 고주기 손상을 유발할 수 있는 피로임계위치(Fatigue Critical Location)에서의 진동 응력을 평가하였으며, 공력가진에 의한 비동기 진동응답 및 개별 블레이드 Mistuning 패턴을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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