High cycle fatigue life for the cables with two different types of clamps is estimated comparatively through acceleration testing. The high cycle fatigue fracture of overhead lines is caused mainly by the aeolian vibration which is induced by vortex shedding. It is necessary to manage the integrity of cables continuedly considering that the aeolian vibration is unavoidable since it occurs in steady and relatively low wind velocity. Two types of clamps which are largely used for overhead lines of the distribution grids are selected and failure data are obtained by step stress testing with a electrodynamic shaker with them. The inverse power law is assumed to describe the stress-life relationship and the fatigue limit at any specified life is supposed to follow Weibull distribution. The life of the cable is defined as the number of cycles to the time that one of strands is completely broken. Finally, the fatigue limits of the cables with two clamp types are estimated at the reference life of 500 Mcycles and compared each other based on a bending vibration amplitude.
The authors have investigated the NVH problems of drive system in full vehicle test. However it is difficult to define the NVH problems of driveline system. Since it is hard to measure the rotating part and it is vague that only the drive system induces the NVH problem. Vibration in a driveline is presented in this paper. In the experiment, the rear sub-frame and propeller shafts and axle were composed and mounted with rubber each other. For applying the vibration input instead of the torsional vibration effect of an engine, the shaker was taken. In particular, torsional vibration due to fluctuating forced vibration excitation across the joint between driveline and rear sub-frame was carefully examined. Accordingly, the joint response was checked from experiments and the FE-simulation using FRF (frequency response function) analysis was performed. All test results were signal processed and validated against numerical simulations. In present study, the new test bench for measuring the vibration signal and simulating the vehicle chassis system was proposed. The modal value and the mode shape of components were analyzed using the CAE model to identify the important components affecting driveline noise and vibration. It could be reached that the simplified test bench could be well established and be used for design guide and development of the vehicle chassis components.
본 논문에서는 선체부착형 음향센서의 플랫폼 진동유기 소음 차단 특성을 확인하기 위한 수중 진동 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 음향수조 환경에서 음향센서가 설치된 선체모사구조물과 가진기를 이용하여 플랫폼 진동유기 소음 조건을 구현하였고, 선체모사구조물 및 음향센서에 설치된 표준 가속도계와 음향센서의 출력신호 측정을 통해 음향센서의 진동차단율, 삽입손실 및 진동민감도와 같은 성능지수를 산출하였다. 산출된 성능지수 결과를 토대로 음향센서의 주파수별 소음 차단 특성을 분석하고 실험 기법의 유효성을 검토하였다.
Due to the extensive use of concrete structures in various applications, the improvement of their strength and quality has become of great importance. A new way of achieving this purpose is to add different types of nanoparticles to concrete admixtures. In this work, a mathematical model has been employed to analyze the vibration of concrete beams reinforced by graphene oxide (GO) nanoparticles. To verify the accuracy of the presented model, an experimental study has been conducted to compare the compressive strengths of these beams. Since GO nanoparticles are not readily dissolved in water, before producing the concrete samples, the GO nanoparticles are dispersed in the mixture by using a shaker, magnetic striker, ultrasonic devices, and finally, by means of a mechanical mixer. The sinusoidal shear deformation beam theory (SSDBT) is employed to model the concrete beams. The Mori-Tanaka model is used to determine the effective properties of the structure, including the agglomeration influences. The motion equations are calculated by applying the energy method and Hamilton's principle. The vibration frequencies of the concrete beam samples are obtained by an analytical method. Three samples containing 0.02% GO nanoparticles are made and their compressive strengths are measured and compared. There is a good agreement between our results and those of the mathematical model and other papers, with a maximum difference of 1.29% between them. The aim of this work is to investigate the effects of nanoparticle volume fraction and agglomeration and the influences of beam length and thickness on the vibration frequency of concrete structures. The results show that by adding the GO nanoparticles, the vibration frequency of the beams is increased.
The ionic polymer-metal composite actuators with selectively grown multiple electrodes were developed to mimic the swimming locomotion of a fish. The developed method is based on combining electroplating with the electroless chemical reduction using the patterned mask. The advantages of this fabrication method are that the initial compositing between the polymer and platinum particles can be assured by the chemical reduction method, and the thickness of each electrode can be controlled easily and rapidly by electroplating. By using the fabricated actuator with a multiple degree of freedom, the oscillatory wave of the flexible membrane actuator was generated and a twisting motion was also realized to verify the possibility of mimicking the fish-like locomotion. The frequency response function was analyzed to investigate the natural frequency and the damping factor by a mechanical shaker and direct electrical excitation through the swept-sine method. Present results show that this novel method can be a promising technique to easily pattern each of multiple electrodes and to implement the biomimetic motion of the polymer actuators with good mechanical bending performance.
In this study was proposed a transient response analysis technique of a rotor system, applying the generalized FE modeling method of a rotor-bearing system considering a base-transferred shock force and together the state-space Newmark method of direct time integration scheme based on the average velocity concept. Experiments were performed to a test rig of a mock-up rotor-bearing system with series of half-sine shock waves imposed by an electromagnetic shaker, and quantitative error analyses between analytical and experimental results were carried out. The transient reponses of the rotor were sensitive to duration times and shape-qualities of the shock waves, and overally the analytical results agreed quite well with the experimental ones. Particularly, in cases that the frequencies, $1/(2{\times}duration\;time)$, of the shock waves were close to the critical speed of the rotor-bearing system, resonances occurred and the transient responses of the rotor were amplified.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제3권2호
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pp.126-135
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2011
In this study, numerical analysis was carried out by using the finite element method to construct the first mode shape of damaged stiffened plates, and the damage locations were detected with two-dimensional discrete wavelet analysis. In the experimental analysis, four different damaged stiffened structures were observed. Firstly, each damaged structure was hit with a shaker, and then accelerometers were used to measure the vibration responses. Secondly, the first mode shape of each structure was obtained by using the wavelet packet, and the location of cracks were also determined by two-dimensional discrete wavelet analysis. The results of the numerical analysis and experimental investigation reveal that the proposed method is applicable to detect single crack or multi-cracks of a stiffened structure. The experimental results also show that fewer measurement points are required with the proposed technique in comparison to those presented in previous studies.
원자력발전소(이하, 원전)에 설치되는 안전관련 전기기기들의 합리적인 내진검증을 위해서는 사전에 정확한 동특성분석이 필요하다. 이 연구에서는 원전에 설치되는 전기기기 캐비닛 구조를 대상으로 입력 진동의 수준에 따른 모드특성의 변화를 평가하였다. 이를 위해, 실제 전기기기 캐비닛을 시편으로 선정하고 가진 시험기를 이용하여 입력진동에너지의 크기를 변화시켜 가면서 진동시험을 수행하였다. 시험은 캐비닛의 문짝을 부착한 경우와 탈거한 경우로 구분하여 수행하였다. 진동시험을 통하여 계측된 시편의 가속도응답신호와 입력운동신호로부터 진동의 크기에 따라 진동수응답함수를 작성하였다. 다항식회귀분석기법을 이용한 모드분석기법으로 시편의 진동수응답함수를 분석하여 모드특성을 추출하고, 진동수준에 따른 시편의 동특성 변화를 검토하였다. 연구결과, 대상 기기는 입력진동의 크기가 증가할수록 모드진동수와 모드감쇠비가 비선형적으로 변화하는 것을 확인하였다. 문짝이 부착된 경우에는 문짝이 탈거된 경우에 비하여 캐비닛의 모드감쇠가 증가한다.
금속물체의 피로도를 측정하기 위하여 고속으로 진동시키면서 비접촉으로 정밀하게 변위를 측정하는 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 비접촉 고속 진동 검출센서들은 와류 센서나 레이저 센서들을 주로 사용하고있지만 매우 고가이다. 최근 저가의 유도성 센서를 고속 진동검출에 적용하려는 연구가 이루어지고 있으나 아직은 초보단계이다. 본 연구에서는 저가의 유도성 센서를 이용하여 비접촉으로 고속 진동을 검출하는 새로운 근접 센서모듈 설계방법을 제안하였다. 기존의 유도성 센서모듈들은 검파, 적분, 및 증폭과정을 통하여 변위를 검출하기 때문에 아날로그회로 특성상 잡음에 약하고 적분과정에서 변위 검출속도 저하의 요인이 된다. 제안된 방법은 AD변환기(Analog to Digital converter)를 사용하지 않고 진동 주파수신호를 직접 디지털 신호로 변환하는 새로운 방법으로 아날로그 잡음의 영향을 적게 받으며 고속으로 신호를 처리할 수 있는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 셰이커로 진동 주파수를 30Hz부터 1,100Hz 까지 일정간격으로 금속편을 진동시키면서 제안된 센서 모듈을 이용하여 비접촉으로 진동 신호를 검출하였다. 실험결과 비접촉 근접 거리 5mm 이내에서 진동 주파수 검출범위는 DC에서 1,100Hz까지 측정할 수 있었으며 진동 폭의 해상도는 $20{\mu}m$로 나타났다. 따라서 제안된 유도성 센서모듈은 정밀 비접촉 고속 진동검출 센서로서 충분한 성능을 가지고 있다고 평가된다.
본 연구에서는 청과물 포장설계 시 중요한 자료가 되는 참외의 공진 주파수 및 정점가속도 등과 같은 진동특성을 분석하기 위하여 실험 장치를 구성하고 진동시험장치의 제어 및 계측을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 이를 이용하여 참외의 진동 특성을 측정하였으며 이들과 참외의 기본적인 물성 값인 질량, 체적 및 장 단축과의 관계를 구명하였던 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참외의 진동특성을 분석할 수 있는 실험 장치를 구성하였으며, 장치의 제어와 계측을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 2. 공시 참외의 공진 진동수는 약물결 50.8~72.6 Hz 범위로 나타났으며, 점점 가속도는 약1.24~1.92G-rms범위로 나타났다. 3. 참외의 공진 주파수 및 정점 가속도는 참외의 질량, 체적 및 장 단축이 증가함에 따라 감소 하였으며 참외의 질량과 공진 주파수 및 정점 가속도와의 상관관계가 가장 높게 나타났다. 4. 참외의 공진주파수 및 정점가속도를 추정할수 있는 회귀모형을 참외의 질량 및 장 단축을 독립변수로 하여 개발하였으며 회귀모형을 평가한 결과 참외의 질량과 장 단축을 측정하면 참외의 공진 주파수와 정점 가속도를 추정할 수 있을 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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