• 제목/요약/키워드: unsymmetric axis

검색결과 13건 처리시간 0.028초

직교좌표계에 의한 아치의 자유진동 해석 (Free Vibrations of Arches in Rectangular Coordinates)

  • Lee, Tae-Eun;Ahn, Bae-Soon;Kim, Young-Il;Lee, Byoung-Koo
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
    • /
    • pp.394.2-394
    • /
    • 2002
  • The differential equations governing free vibrations of the elastic arches with unsymmetric axis are derived in the rectangular coordinates rather than in polar coordinates, in which the effect of rotatory inertia is included. Frequencies and mode shapes are computed numerically for parabolic arches with both clamped ends and both hinged ends. Comparisons of natural frequencies between this study and SAP 2000 are made to validate theories and numerical methods developed herein. (omitted)

  • PDF

직교 좌표계에 의한 정현형 수평 곡선보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Horizontally Sinusoidal Curved Beams in Cartesian Coordinates)

  • Lee, Byoung-Koo;Lee, Tae-Eun;Kang, Hee-Jong;Kim, Kweon-Sik
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.11-16
    • /
    • 2002
  • The differential equations governing free vibrations of the elastic, horizontally curved beams with unsymmetric axis are derived in Cartesian coordinates rather than in polar coordinates, in which the effect of torsional inertia is included. Frequencies are computed numerically for the sinusoidal curved beams with both clamped ends and both hinged ends. Comparisons of natural frequencies between this study and SAP 2000 are made to validate theories and numerical methods developed herein. The convergent efficiency is highly improved under the newly derived differential equations in Cartesian coordinates. The lowest four natural frequency parameters are reported, with and without torsional inertia, as functions of three non-dimensional system parameters: the horizontal rise to chord length ratio, the span length to chord length ratio, and the slenderness ratio.

  • PDF

In-plane free vibrations of catenary arches with unsymmetric axes

  • Wilson, James F.;Lee, Byoung Koo
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제3권5호
    • /
    • pp.511-525
    • /
    • 1995
  • The differential equations governing in-plane free vibrations of the elastic, catenary arch with rotatory inertia are derived in Cartesian coordinates. Frequencies and mode shapes are computed numerically for such arches with unsymmetric axes, for both clamped-clamped and hinged-hinged end constraints. The lowest four natural frequency parameters are reported, with and without rotatory inertia, as a function of three nondimensional system parameters; the span to cord length ratio e, the slenderness ratio s, and the rise to cord length ratio f. Experimental measures of frequencies and mode shapes for several laboratory-scale catenary models serve to validate the theoretical results.

박벽 공간뼈대구조의 자유진동 및 안정성해석을 위한 일반이론 (General Theory for Free Vibration and Stability Analysis of Thin-walled Space Frames)

  • 김문영;김성보
    • 전산구조공학
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.191-204
    • /
    • 1998
  • 전단변형 효과를 무시하는 경우에 보존력을 받는 박벽공간뼈대구조의 자유진동 및 안정성해석을 위한 일반이론을 유도한다. 이를 위하여 비대칭 박벽단면의 임의점을 통과하는 부재축과 이와 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의하고, 이 좌표축을 기준으로 semitangential 회전의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로 부터 운동에너지, 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 선형분포하중을 받는 박벽공간뼈대구조의 자유진동 및 안정성해석을 위한 운동방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽공간뼈대부재의 질량, 탄성강성 및 기하학적 강성행렬을 산정할 뿐만 아니라, 임의의 위치에 작용하는 분포하중에 대한 하중보정강성행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과와 비교하여 정당성을 입증한다.

  • PDF

직교좌표계에 의한 아치의 자유진동 (Free Vibrations of Arches in Rectangular Coordinates)

  • 이병구;이태은;안대순;김영일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.971-976
    • /
    • 2002
  • The differential equations governing free vibrations of the elastic arches with unsymmetric axis are derived in rectangular coordinates rather than in polar coordinates, in which the effect of rotatory inertia is included. Frequencies and mode shapes are computed numerically for parabolic arches with both clamped ends and both hinged ends. Comparisons of natural frequencies between this study and SAP 2000 are made to validate theories and numerical methods developed herein. The convergent efficiency is highly improved under the newly derived differential equations in Rectangular coordinates. The lowest four natural frequency parameters are reported, with and without the rotatory inertia, as functions of three non-dimensional system parameters: the rise to chord length ratio, the span length to chord length ratio, and the slenderness ratio. Also typical mode shapes of vibrating arches are presented.

  • PDF

박벽 공간 보-기둥과 뼈대구조의 자유진동 및 안정성 해석을 위한 일반이론 (General Theory for Free Vibration and Stability Analysis of Thin-walled Space Beam-Columns and Frames)

  • 김성보;구봉근;한상훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.239-246
    • /
    • 1997
  • The general formulation of free vibration and stability analysis of unsymmetric thin-walled space frames and beam-columns is presented. The kinetic and total potential energy is derived by applying the extended virtual work principle, introducing displacement parameters defined at the arbitrarily chosen axis and including second order terms of finite semitangential rotations. In formulating the finite element procedure, cubic Hermitian polynomials are utilized as shape functions of the two node space frame element. Mass, elastic stiffness, and geometric stiffness matrices for the unsymmetric thin-walled section are evaluated. In order to illustrate the accuracy and practical usefulness of this formulation, finite element solutions for the free vibration and stability problems of thin-walled beam-columns and space frames are presented and compared with available solutions.

  • PDF

비대칭 Groove를 이용한 FDB 회전축의 기울기 보상 (Compensation of Inclined Rotating Axis Using Unsymmetric Groove Patterns)

  • 이남훈;한재혁;오동호;김철순;변용규;구자춘
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.582-585
    • /
    • 2004
  • Most of hard disk drives currently employ fluid dynamic bearing (FDB) for their rotor support. Stiffness of the FDB is affected by many design factors such as bearing clearance, fluid viscosity, and rotational speed. For the high rotating speed HDDs stiffness of the rotor is normally high enough to accomodate load disturbances. However small form factor HDDs that are to be operated in low power consumption are often designed with low stiffness rotors. Although the low stiffness rotor clearly benefits low power operation, it could damage the entire motor structure or head disk interface even by a light mechanical load disturbance such as shock or vibration. In addition, since a single channel HDD does not provide gram load equilibrium in axial direction the rotor could be tilted and make a hard contact to stator. A non-symmetric groove pattern could successfully compensate the tilted rotor angle during operation.

  • PDF

직교좌표계에 의한 아치의 자유진동 (Free Vibrations of Arches in Cartesian Coordinates)

  • 이병구;이용수;김일중;최규문
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제12권12호
    • /
    • pp.970-978
    • /
    • 2002
  • 이제까지 아치의 자유진동에 관한 연구들은 모두 극좌표계에서 해석한 연구들이다. 이 논문은 극좌표계에서 아치의 해석을 지양하고, 직교좌표계에서 아치의 자유진동을 해석한 연구이다. 아치의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 직교좌표계에서 유도하고. 이를 수치해석하여 고유진동수와와 진동형을 산출하였다. 미분방정식에는 회전관성 효과를 고려하고. 아치의 선형은 포물선으로 채택하였다. 실제 구조물에 대한 적용을 위하여 비대칭 축을 갖는 아치를 수치해석 하였다. 본 연구와 SAP 2000의 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였다. 수치해석의 결과로 아치의 무차원 변수들이 무차원 고유진동수에 미치는 영향을 분석하고. 전형적인 진동형의 예를 그림에 나타내었다.

비대칭 단면을 갖는 박벽 원형아치의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Thin-walled Circular Arch with Unsymmetric Section)

  • 김문영;민병철
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.465-472
    • /
    • 1998
  • In this study, analytic solution and finite element formulation for the free vibration analysis of thin-walled circular arch, based on linearized virtual work and Vlasov's assumption, including restrained warping effect and second order terms of finite semitangential rotations, is presented. The total potential energy is derived by applying the Hellinger-Reissner principle. In this formulation, all displacement parameters of deformation are defined at the centroid axis. For the finite element formulation, the two node cubic Hermitian polynomials are utilized as shape functions. In special case, potential energy functional of thin-walled curved beam with monosymmetric cross section is derived. From this methodology, analytic solution for the free vibration of monosymmetric circular arch with simply supported is derived. In order to illustrate the accuracy of this study, various parameter studies for free vibration of circular arches are presented and compared with numerical solution analyzed by the FEM using straight beam element.

  • PDF

주형단면의 비대칭성을 고려한 3차원 사장교의 지진해석 (Seismic Analysis of a 3-dimensional Cable-Stayed Bridge with an Unsymmetric Girder Cross-section)

  • 김철영;장승필
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.11-20
    • /
    • 1992
  • 지진이나 바람과 같은 횡방향 하중이 가해졌을 때, 일반적으로 수직한 촉에 대해서만 대칭인 단면을 갖는 교량의 주형에는 횡방향 휨에 결합된 비틂이 유발되어 특히 사장교의 케이블등에는 예상치 못했던 추가응력이 유발될 수 있다. 이러한 거동은 일반적인 뼈대요소로는 해석할 수 없으므로, 임의의 단면 형상을 갖는 기하학적 비선형 3차원 뼈대요소를 사용하여야 한다. 본 연구에서 사용한 뼈대요소의 이론적인 배경과 검증은 이전에 발표된 논문에 수록되어 있다. 본 논문에서는 주형단면의 비대칭성을 고려한 지진해석을 수행하여 휨-비틂 결합작용에 의한 거동을 연구한다.

  • PDF