In elliptical vibration cutting(EVC) where the cutting tool traces a micro-scale 2-dimensional elliptical trajectory, the kinematical and vibrational characteristics of the EVC device greatly affect cutting performance. In this study, kinematical and vibrational characteristics of an EVC device constructed with two orthogonally-arranged stacked piezoelectric actuators were investigated both analytically and experimentally. The step voltage was applied to the orthogonal EVC device and the associated displacements of the cutting tool were measured to assess kinematical characteristics of the orthogonal EVC device. To investigate the vibrational characteristic of the orthogonal EVC, sinusoidal voltage was applied to the EVC device and the resulting displacements were measured. It was found from experiments that coupling of displacements in the thrust and cutting directions and the tilt of the major axis of the elliptical trajectory exists. In addition, as the excitation frequency is in vicinity of resonant frequencies the distortion in the shape of the elliptical trajectory becomes greater and change in the rotation direction occurs. To correct the shape distortion of the elliptical trajectory, the shape correcting procedure developed for the parallel EVC device was applied for the orthogonal EVC device and it was shown that the shape correcting method successfully corrects distortion.
A single degree of freedom system and transmissibility are key concepts in many problems of vibration isolation. In order to apply this approach, however, several assumptions must be satisfied, which are often not realistic. For examples, in practical systems, vibration transmissions at multi-point with multi-degree of freedom(translational and rotational DOF) take place and mobilities or impedances of receiver structures cannot be ignored any more especially over high frequency range. Therefore, a multi-dimensional treatment is required for accurate estimation of dynamic behavior of the system. In this paper, an approach using vibrational power flow is introduced to deal with analysis of multi-dimensional vibration isolation system in a more practical way and in aspects of vibration isolations and vibration path analysis. Procedures of this approach and some results of research for vibrational power path analysis with rotational terms included are presented. Difficulties in this method are also discussed.
Lee, Seul-Ki;Lee, Seung-Jun;Ahn, Ah-Reum;Kim, Yu-Sic;Min, Ah-Reum;Choi, Myong-Yong;Miller, Roger E.
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제32권3호
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pp.885-888
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2011
We report the first vibrational band assignment of imidazole trimer (IMT) solvated in helium nanodroplets. Several congested vibrational bands of imidazole (IM) clusters were obtained in the frequency region of $3513-3515\;cm^{-1}$ and vibrationally resolved due to the extremely low temperature (0.37 K) and very weak solutesolvent interaction environments of helium droplets. The unambiguous free NH band assignment was achieved with an aid of pick-up oven temperature dependence and vibrational transition moment angle (VTMA) experiments as well as density functional theory (DFT) calculations. The band at $3514.3\;cm^{-1}$ is attributed to the free NH stretching mode of linear IMT clusters, easily formed by the dipole-dipole interactions of IM in ultracold helium nanodroplets.
Vibrational analysis is presented for a visual alignment system of nano-imprint process in this study. For a nano-imprinting equipment, the visual alignment system is one of the essential parts in order to align the mold into the target panel. For the precision alignment, the vibration from inside and outside of the vision system should be avoided, and the elimination of the vibration should be considered in the design process of the visual alignment design. In this work, vibrational characteristics for the vision system frame is analyzed and topology optimization of a frame section area is carried out. With the results of the analysis, a new frame design are suggested. Design consideration for constructing a visual alignment system in view of optimal design is also discussed.
Using two piezoelectric materials orthogonally arranged, 2-dimensional(2D) vibration in a excitation workpiece table was generated. In this study, micro milling using high frequency 2D vibration was proposed, whose locus of cutting tool is combined with original trochoid locus of milling tool and 2D elliptical locus of excitation table. From the cutting results of 2D vibrational micro milling of nickel alloy, it was observed that the machining quality and the roughness of machined surface were enhanced compared to conventional milling in a side cutting whose immersion ration is relatively low, whereas there was little betterment in a slot cutting.
The vibration and nosic of gears is causeed by manufacting error,alignment error in assembly, and thr meshing stiffness of gears which changes periodically as the meshing of teeth process. On a pair of power transmission helical gears with profile error, the relation between the characteristics of gear vibration and the profile error type have been investigated by simulating the vibrational acceleration level and calculating the natural frequency. The results show that the profile error decrease the natural frequency by reducing the tool stiffness and that the concave error type increase the vibrationsl level. And this paper describes the effect of the tip relief on the vibrational acceleration level which a pair of helical gears with concave error generates.
We have fabricated a micro power generator which changes vibrational energy into useful energy. With vibrating a magnet on the surface of a winding coil, the micro power generator produce alternating voltage. We have changed the vibrational frequency from 0.5Hz to 10Hz. AC voltage of $20{\sim}25mV$ was generated at the frequency of 1Hz. When the vibration was 3Hz, AC voltage of 80mV was obtained. We have rectified and stepped up the input voltage using a quadrupler circuit. The voltage was stepped up to 130mV.
The potential curves of OH bonds of liquid water are inhomogeneous because of a variety of interactions with other molecules and this leads to a wide distribution of vibrational frequency which hampers our understanding of the structure and dynamics of water molecules. Mixed quantum/classical (QM/CM) calculation methods are powerful theoretical techniques to help us analyze experimental data of various vibrational spectroscopies to study such inhomogeneous systems. In a type of those approaches, the interaction energy between OH bonds and other molecules is approximately represented by the interaction between the charges located at the appropriate interaction sites of water molecules. For this purpose, we re-calculated the values of charges by comparing the approximate interaction energies with quantum chemical interaction energies. We determined a set of charges at the TIP4P charge sites which better represents the quantum mechanical potential curve of OH bonds of liquid water.
This paper derives the generalized stiffness to find dynamic characteristics and its derivatives of a continuous system. And a new sensitivity analysis method is presented by using the amount of change of generalized stiffness and vibrational mode caused by the variation of stiffness. In this paper, to get or detect appropriate results, cantilever beam and stepped beam and stepped beam are used. Deviations of sensitivity coefficient, natural frequency, and vibrational mode are calculated as result, and compared with the theoretical exact values.
Mirjavadi, Sayed Sajad;Bayani, Hassan;Khoshtinat, Navid;Forsat, Masoud;Barati, Mohammad Reza;Hamouda, A.M.S
Smart Structures and Systems
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제26권5호
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pp.631-640
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2020
In this paper, nonlinear vibration behaviors of multi-phase Magneto-Electro-Elastic (MEE) doubly-curved nanoshells have been studied employing Jacobi elliptic function method. The doubly-curved nanoshell has been modeled by using nonlocal elasticity and classic shell theory. An exact estimation of nonlinear vibrational behavior of smart doubly-curved nanoshell has been obtained via Jacobi elliptic function method. This method can incorporate the influences of higher order harmonics leading to an exact estimation of nonlinear vibration frequency. It will be indicated that nonlinear vibrational frequency of doubly-curved nanoshell relies on nonlocal effect, material composition, curvature radius, center deflection and electro-magnetic field.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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