This paper presents a new algorithm to construct the modular network model for SSR analysis by simply applying KCL to each node and KVL to all branches connected to the node sequentially. This method has advantages that the model can be derived directly from the system data for transient stability study and turbine/generator shaft model, the resulted model in the form of augmented state matrix is very sparse, and thus efficient SSR study of a large scale system becomes possible. The proposed algorithm is verified with the IEEE First and Second Benchmark models.
A bushing is a device used in automotive suspension systems to reduce the load transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is a hollow cylinder, which is bonded to a solid steel shaft at its inner surface and a steel sleeve at its outer surface. The relation between the force applied to the shaft and the relative deformation of a bushing is nonlinear and exhibits features of viscoelasticity. A force-displacement relation for bushings is important for multibody dynamics numerical simulations. For the nonlinear viscoelastic axial response, Pipkin-Rogers model, the direct relation of force and displacement, has been derived from Lianis model and the sinusoidal input was used for Pipkin-Rogers model, and the affection of displacement with frequency change was studied with Pipkin-Rogers model.
A bushing is a device used in automotive suspension systems to reduce the load transmitted from the wheel to the frame of the vehicle. A bushing is a hollow cylinder, which is bonded to a solid steel shaft at its inner surface and a steel sleeve at its outer surface. The relation between the force applied to the shaft and the relative deformation of a bushing is nonlinear and exhibits features of viscoelasticity. A force-displacement relation for bushings is important for multibody dynamics numerical simulations. For the nonlinear viscoelastic axial response, Pipkin-Rogers model, the direct relation of force and displacement, has been derived from Lianis model and the sinusoidal input was used for Pipkin-Rogers model, and the affection of displacement with frequency change was studied with Pipkin-Rogers model.
This paper is to investigate the effects of support conditions on the whirling stability of a supercritical composite driveshaft. Two system parameters are rigorously considered: one is the bending stiffness of the support beam/bearings and the other is the rotating internal damping of the shaft. An analytic model is developed based on finite element methods and an eigenvalue analysis is employed to estimate the shaft stability under supercritical operating conditions. Results show that the internal damping causes the whirling instability at a supercritical speed, as demonstrated in other previous studies. However, the bending stiffness of the support beam is found to affect greatly the stability behaviors of a supercritical shaft and several combinations of the shaft/beam stiffness can be identified to guarantee the stable operation even in a supercritical region.
In this paper, the vibration of a rotating shaft with a thin rigid disk is considered. It is assumed that the shaft has uniform, circular cross-section. Based on the Timoshenko-beam theory, the transverse displacements and slops in two lateral directions, the axial displacement, and the torsional deformation are considered. A spectral element model is developed by using the variation method for the vibration analysis of the rotating shaft with a thin rigid disk, which is modeled by two shaft elements and a thin rigid disk element. The result of vibration analysis by finite element method is compared to the result of this research.
Torque fluctuation of the engine and angular velocity variation of propeller shaft is the main excitation source for torsional vibration in the vehicle driveline. Experimental model for engine system is constructed with 4 cylinder 4 cycle diesel engine including Motor-Propeller Shaft-Axle-Wheel system. The angular velocity is measured by magnetic pickup and FV converter at the engine flywheel and propeller shaft. This paper presents the theoretical mechanism of these excitation sources and it is identified by the experimental methods.
This paper is to study vibration effects of the dynamic vibration absorber. Multi-body dynamic analysis is carried out for the vehicle driveline model using ADAMS with flexible propeller shaft attached with the vibration damper. Primary bending mode frequency of the propeller shaft is obtained from the simulation and coincides with the experimental result. Various design parameters are studied in dynamic simulation operated by the engine torque input. This paper identifies the responses of dynamic vibration absorbers in the driveline with propeller shaft, which will be used to find out optimal design parameters.
In this paper, the vibration of a rotating shaft with a thin rigid disk on bearing supports is considered. It is assumed that the shaft has uniform, circular cross-section. Based on the Timoshenko-beam theory, the transverse displacements and slops in two lateral directions, the axial displacement, and the torsional deformation are considered. And flexible supports are used to analyse the bearings. A spectral element model is developed for the vibration analysis of the rotating shaft with a thin rigid disk, which is modeled by two shaft elements and a thin rigid disk element. The result of vibration analysis by finite element method is compared to the result of this research.
The analysis of water-entry impact forces acting on the fin shaft of high speed water-entry body is described. During the entry of high speed body into water, the physical phenomenon and flow properties are analyzed. A proper analysis model is established and the method to estimate the flow force which causes impact torque at the fin shaft is described. It is assumed that the fin shaft is damaged by the force which is induced by contacting with cavity wall. The pressure distribution of fin and the maximum torque are estimated and compared with breaking force. Conclusively, it is hard to resist water-entry impact force in terms of the reinforcement of fin shaft. Additionally safe equipment is essentially required.
In this study, the effects of inclined shaft angle on the hydro-acoustic performance of cavitating marine propellers are investigated by a numerical method developed before and Brown's empirical formula. The cavitating blades are represented by source and vortex elements. The cavity characteristics of the blades such as cavitation form, cavity volume, cavity length etc., are computed at a given cavitation number and at a set advance coefficient. A lifting surface method is applied for these calculations. The numerical lifting surface method is validated with experimental results of DTMB 4119 model benchmark propeller. After calculation of hydrodynamic characteristics of the cavitating propeller, noise spectrum and overall sound pressure level (OASPL) are computed by Brown's equation. This empirical equation is also validated with another numerical results found in the literature. The effects of inclined shaft angle on thrust coefficient, torque coefficient, efficiency and OASPL values are examined by a parametric study. By modifying the inclination angles of propeller, the thrust, torque, efficiency and OASPL are computed and compared with each other. The influence of the inclined shaft angle on cavity patterns on the blades are also discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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