• Design & Manufacturing
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• 제12권3호
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• pp.48-54
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• 2018

This paper presents a numerical study for the development of a low-noise low-vibration industrial wheel for non-pneumatic wheel to significantly reduce vibration and noise. For this, design, injection molding and performance testing were performed. Various geometric shapes and materials were taken into account. For numerical analysis, ANSYS, LS-Dyna, and ABAQUS were used to predict the behavior of the wheel under different loadings based on various design changes. Based on this, 4 prototypes were fabricated by changing the design of wheels and molds, and various vibration and noise tests were carried out. A vibration tester was developed and tested to perform the vibration noise test considering durability. A prototype and test of the final wheel was performed. In the case of the vibration test, the vibration levels were 81.16dB and 80.66dB, which were below the target 90dB. Noise levels were 53.20 dB and 52.55 dB below the target 65dB. In the case of the impact resistance test, it was confirmed that there was no change in appearance after impact. The product weight was measured to be 174g compared to the target of 190g.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권6_spc호
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• pp.721-728
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• 2016

The combined rotational and translational dynamic vibration absorbers (DVA) with no dampers for the beam vibration control can effectively isolate the vibration within the external excitation force region. This paper investigates the damping efficacy for the combined rotational and translational dynamic vibration absorbers to impose some robustness to the DVA system for the excitation force frequency variation. The beam is assumed to be subjected to a concentrated harmonic excitation force. The solution to the problem is found based on Galerkin method.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.830-831
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• 2009

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1371-1379
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• 2012

본 논문에서는 직접분사 가솔린엔진 부품에 의해서 발생하는 진동에 대한 기여도를 분석하는 방법을 제시한다. 본 연구에서는 부분기여도함수를 적용하여 부품 상호간의 관련성에 대한 진동원을 규명 하는데 사용하였다. 직접분사 가솔린 엔진 부품의 진동원을 규명하는데 부분기여도함수 방법을 사용하기 위해서는 시스템의 모델링이 필요하며 본 연구에서는 진동 발생 경로를 2 입력과 단일 출력계로 시스템을 모델링하였다. 이 모델링을 증명 하기 위해서, 직접분사가솔린 엔진의 진동원인 고압펌프, 연료레일, 인젝터, 고압센서에 3 축 가속도계 센서로 각 부품의 진동을 측정했다. 이 모델링을 바탕으로 각각의 진동원에 대한 부분기여도 함수를 구했으며, 직접분사 부품들의 각각의 진동 기여도를 계산하였다. 부분기여도 함수를 바탕으로 한 모델링을 통해 각 부품들에서 발생되는 진동 출력 기여 값을 정량적으로 도출하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1257-1263
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• 2010

함정구조물은 함내 엔진 및 프로펠러 추진력의 환경진동에 노출되어 있다. 일반적으로 함상구조물은 함상진동규격인 MIL-STD-167-1A 에 따라 개발되고 있으며, 장기간 사용을 목적으로 하는 함상구조물의 진동에 대한 피로수명은 해석적 접근법과 진동실험을 통해 반드시 평가되야 한다. 본 논문에서는 함상구조재로 사용된 주조 알루미늄합금인 A356 의 피로강도를 14 S-N 법으로 평가하고, 구조물의 작용응력은 함상진동규격에 준하는 주파수응답해석을 통해 분석되었다. 최대등가응력의 주파수는 최대실험주파수에서 나타났으며, 함상장비의 진동피로수명은 누적손상법에 의해 평가되었다.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.291-295
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• 2024

진동은 일상 생활 뿐만 아니라, 반도체, 우주항공, 차량, 선박 등 다양한 분야에서 발생하게 된다. 이때 예기치 못한 진동은 구조물의 피로 손상을 야기하고, 전체 시스템의 성능을 저하시키는 등 매우 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 특히, 저주파 진동은 정밀장비나 인체, 빌딩 등에 매우 민감하게 작용할 수 있기 때문에, 효과적인 진동 저감을 위해서는 저주파 진동 저감은 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 저주파 진동 저감을 위한 키리가미 구조 영감의 복합재료 메타구조를 제안한다. 키리가미 영감을 통해 압축에 따라서 3차원 구조에서 2차원 평면으로 변형이 되도록 설계하여 구조적인 이점을 확보하고자 하였으며, 또한 Quasi-zero stiffness 특성을 통해 저주파 에서도 매우 우수한 진동 저감 성능을 갖도록 설계되었다. 해당 키리가미 복합재료 메타구조는 탄소 섬유 강화 TPU를 사용하여 3D 프린팅을 통해 실 제작하였고, 압축 및 진동 테스트를 통해 구조적인 특성과 진동적인 특성을 평가 및 분석하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.74-82
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• 2010

진동학은 움직이는 기계 구조물의 설계에 기본이 되는 학문으로 진동 절연, 흡수 등에 관한 방법론과 현장에서 발생하는 다양한 진동문제에 대한 해석 수행 능력을 배우는 학문이다. 하지만 진동학은 기계공학에서 다른 역학과목들에 비해 이해하기 어려운 교과목이기 때문에 진동학 이론의 물리적인 이해를 돕기 위해 진동학 관련 교육장비 개발이 매우 필요한 상황이다. 이에 본 논문에서는 진동학의 이론적인 내용을 실험을 통하여 학생들이 보다 쉽게 진동학의 물리적인 의미를 깨달을 수 있도록 도와주는, 그리고 실험과정이 간단한 교육용 복합 진동실험장치를 개발하고 그 적용효과를 알아보고자 한다. 다자유도 진동, 보 진동, 현 진동 및 판 진동의 4가지 대표적인 진동현상을 실험할 수 있는 복합 진동실험 장치를 개발하고 적용범위를 제시한다. 마지막으로 설문조사를 통하여 학업성취 반응도평가 및 개선방안을 제안한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.697-709
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• 2013

A simulation method called modified differential transform is studied to solve the free vibration problems of uniform Euler-Bernoulli beam. First of all, the modified differential transform method is derived. Secondly, the modified differential transformation is applied to uniform Euler-Bernoulli beam free-free vibration. And then a set of differential equations are established. Through algebraic operations on these equations, we can get any natural frequency and normalized mode shape. Thirdly, the FEM is applied to obtain the numerical solutions. Finally, mode experimental method (MEM) is conducted to obtain experimental data for analysis by signal processing with LMS Test.lab Vibration testing and analysis system. Experimental data and simulation results are illustrated to be in comparison with the analytical solutions. The results show that the modified differential transform method can achieve good results in predicting the solution of such problems.

• Coupled systems mechanics
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• 제6권3호
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• pp.251-272
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• 2017

In this paper, the thermo-mechanical vibration characteristics of functionally graded (FG) nanobeams subjected to three types of thermal loading including uniform, linear and non-linear temperature change are investigated in the framework of third-order shear deformation beam theory which captures both the microstructural and shear deformation effects without the need for any shear correction factors. Material properties of FG nanobeam are assumed to be temperature-dependent and vary gradually along the thickness according to the power-law form. Hence, applying a third-order shear deformation beam theory (TSDBT) with more rigorous kinetics of displacements to anticipate the behaviors of FG nanobeams is more appropriate than using other theories. The small scale effect is taken into consideration based on nonlocal elasticity theory of Eringen. The nonlocal equations of motion are derived through Hamilton's principle and they are solved applying analytical solution. The obtained results are compared with those predicted by the nonlocal Euler-Bernoulli beam theory and nonlocal Timoshenko beam theory and it is revealed that the proposed modeling can accurately predict the vibration responses of FG nanobeams. The obtained results are presented for the thermo-mechanical vibration analysis of the FG nanobeams such as the effects of material graduation, nonlocal parameter, mode number, slenderness ratio and thermal loading in detail. The present study is associated to aerospace, mechanical and nuclear engineering structures which are under thermal loads.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권1호
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• pp.33-46
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• 2019

In present study, Operational Modal Analysis (OMA) was employed to carry out the dynamic and vibration analysis of the threshing unit of the combine harvester thresher as a mechanical component. The main study is to find the causes of vibration and to decrease it to enhance the lifetime and efficiency of the threshing unit. By utilizing OMA, structural modal parameters such as mode shapes, natural frequencies, and damping ratio was calculated. The combine harvester was excited by engine to vibrate different parts and accelerometer sensor collected acceleration signals at different speeds, and OMA was utilized by nonparametric and frequency analysis methods to obtain modal parameters while vibrating in real working conditions. Afterwards, finite element model was designed from the thresher and updated using the data obtained from the modal analysis. Using the conducted analyses, it was specified that proximity of the thresher pass frequency to one of the natural frequencies (16.64 Hz) was the most important effect of vibration in the thresher. Modification process of the structure was carried out by increasing mass required for changing the natural frequency location of the first mode to 12.4 Hz in order to reduce resonance and vibration of the thresher.