• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.99-104
• /
• 2003

본 논문은 헬리콥터 로터 시스템 설계시 고려해야 할 구조동역학 분야와 차세대 저진동 블레이드를 설계하는 과정을 소개하였다. 일반적으로 로터 시스템 설계시 허브 하중 최소화, 지상공진 방지 및 저진동 특성 등을 만족하도록 고유 진동수 범위를 정하게 된다. 먼저 로터 시스템에 대한 회전수별 고유 진동수 도표를 통해 로터 회전 속도와 공진영역이 생기지 않도록 설계하며 다음으로 동체에 전달되는 진동 하중 크기를 예측하기 위해 회전시 블레이드에서 발생되는 하중을 허브 중심의 비회전계 좌표축 성분으로 전환한다. 헬리콥터 전진 비행속도에 따라 동체에 전달되는 하중 크기를 구하고 동체를 강체로 모델링하여 조종속에서 발생되는 가속도를 계산함으로써 저진동 특성을 예측하였다. 본 설계기법은 현재 수행중인 차세대 로터 시스템 개발에 적용되고 있으며 향후 국내 개발 로터 시스템에 유용하게 적용될 것이다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권8호
• /
• pp.1577-1584
• /
• 2002

This paper develops a finite element model for studying the occupant behavior and injury cofficients of a large-sized cab-over type truck. Since it does not have a room to absorb collision energy and deformation in front of the passenger compartment the deformation is directly transmitted to the passenger compartment. Moreover, since its steering column is attached on the frame, severe deformation of the frame directly affects on the steering wheel's movement. Therefore, if the occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using a finite element model developed based on a sled test, it is very difficult to expect acquiring satisfactory results. Thus, the finite element model developing in this paper is based on the frontal crash test in order to overcome the inherent problems of the sled test based model commonly used in the passenger car. The occupant behavior and injury coefficients analysis is performed using PAM-CRASH installed in super-computer SP2. In order to validate the reliability of the developed finite element model, a frontal crash test is carried out according to a test method used fur developing truck occupant's secondary safety system in european community and japan. That is, test vehicle's collision direction is vertical to the rigid barrier and collision velocity is 45kph. Thus, measured vehicle pulses at the lower parts of the left and right B-pilla., dummy chest and head deceleration profiles, HIC(head injury criterial) and CA(chest acceleration) values, and dummy behavior from the frontal crash test are compared to the analysis results to validate reliability of the developed model.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제24권8호
• /
• pp.583-591
• /
• 2014

The mathematical modeling on the free vibration and stability of a multi-stepped shaft of turbo compressor is performed in this study. The multi-stepped shaft is modeled as a non-uniform Timoshenko beam supported by anisotropic bearings. It is assumed that the shaft is spinning with constant speed about its longitudinal axis and subjected to a conservative axial force induced by front and rear impellers attached to the shaft. The structural model incorporates non-classical features such as transverse shear and rotary inertia. A structural coupling between vertical and lateral motions is induced by Coriolis acceleration terms. The governing equations are derived via Hamilton's variational principle and the equations are transformed to the standard form of an eigenvalue problem. The implications of combined gyroscopic effect, conservative axial force, bearing stiffness and damping are revealed and a number of pertinent conclusions are outlined. In this study analytical results are compared with those from ANSYS finite element analysis and experimental modal testing.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권7호
• /
• pp.701-708
• /
• 2011

기울어진 평판에서 발생하는 자연대류 열전달현상을 $R_{a_L}$ $1.69{\times}10^{11}$과 $7.23{\times}10^{12}$에 대하여 실험적으로 연구하였다. 유사성을 이용하여 열전달실험을 물질전달 실험으로 대체하였고 물질전달계로 전기도금계를 사용하였다. 평판의 기울기는 상향수평에서 하향수평까지 $10^{\circ}$씩 변화시켰다. 하향평판에서는 수직 벽면에 대한 자연대류 열전달 상관식에서 g 대신 g $cos{\theta}$로 대체함으로써 열전달계수를 구할 수 있다는 기존의 이론과 일치하는 결과를 얻었다. 상향평판의 경우 경계층이 벽면을 따라 발달되는 경우와 벽면으로부터 박리되는 2가지 영역으로 구분되는데 박리에 따른 열전달 증가를 확인하였다. 아울러 도금패턴을 이용하여 박리지점을 시각화하였고 박리지점에 대한 분석이 수행되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권11호
• /
• pp.1447-1453
• /
• 2012

도시형 자기부상열차는 U 자형 전자석만을 사용하여 부상공극을 일정하게 유지하며 주행한다. U자형 전자석은 그 형상 특성으로 인하여 전자석 위치에 따라 안내력을 동시에 갖기 때문에 능동적 횡공극 제어가 없이도 차량을 레일에 따라 안내할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나 횡공극을 제어하기 않기 때문에 횡진동이 증가하여 승차감 및 주행안정성에 악영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 능동제어가 없이도 횡진동을 저감시키기 위한 방법으로 횡댐퍼 적용 효과에 대한 분석이 이루어진다. 이를 위하여 자기부상열차의 횡방향 고유진동특성을 우선 해석하고, 횡방향 댐퍼를 설치했을 때의 진동저감 효과 분석이 이루어진다. 정확한 횡진동 예측을 위하여 자기부상열차의 3 차원 다물체 동역학 모델을 사용하였다. 본 논문의 결과를 통해서 자기부상열차의 횡진동 저감을 위한 횡댐퍼 채택 제안에 활용하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제17권3호
• /
• pp.363-389
• /
• 2016

Deficient modes that cannot be always identified from different sets of measurement data may exist in the application of operational modal analysis such as the stochastic subspace identification techniques in large-scale civil structures. Based on a recent work using the long-term ambient vibration measurements from an instrumented cable-stayed bridge under different wind excitation conditions, a benchmark problem is launched by taking the same bridge as a test bed to further intensify the exploration of mode identifiability. For systematically assessing this benchmark problem, a recently developed SSI algorithm based on an alternative stabilization diagram and a hierarchical sifting process is extended and applied in this research to investigate several sets of known and blind monitoring data. The evaluation of delicately selected cases clearly distinguishes the effect of traffic excitation on the identifiability of the targeted deficient mode from the effect of wind excitation. An additional upper limit for the vertical acceleration amplitude at deck, mainly induced by the passing traffic, is subsequently suggested to supplement the previously determined lower limit for the wind speed. Careful inspection on the shape vector of the deficient mode under different excitation conditions leads to the postulation that this mode is actually induced by the motion of the central tower. The analysis incorporating the tower measurements solidly verifies this postulation by yielding the prevailing components at the tower locations in the extended mode shape vector. Moreover, it is also confirmed that this mode can be stably identified under all the circumstances with the addition of tower measurements. An important lesson learned from this discovery is that the problem of mode identifiability usually comes from the lack of proper measurements at the right locations.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제64권6권
• /
• pp.703-721
• /
• 2017

The experimental study of the behavior of dry medium and loose sandy soil under the action of a single impulsive load is carried out. Different falling masses from different heights were conducted using the falling weight deflectometer (FWD) to provide the single pulse energy. The responses of soils were evaluated at different locations (vertically below the impact plate and horizontally away from it). These responses include; displacements, velocities, and accelerations that are developed due to the impact acting at top and different depth ratios within the soil using the falling weight deflectometer (FWD) and accelerometers (ARH-500A Waterproof, and Low capacity Acceleration Transducer) that are embedded in the soil and then recorded using the multi-recorder TMR-200. The behavior of medium and loose sandy soil was evaluated with different parameters, these are; footing embedment, depth ratios (D/B), diameter of the impact plate (B), and the applied energy. It was found that increasing footing embedment depth results in: amplitude of the force-time history increases by about 10-30%. due to increase in the degree of confinement with the increasing in the embedment, the displacement response of the soil will decrease by about 25-35% for loose sand, 35-40% for medium sand due to increase in the overburden pressure when the embedment depth increased. For surface foundation, the foundation is free to oscillate in vertical, horizontal and rocking modes. But, when embedding a footing, the surrounding soil restricts oscillation due to confinement which leads to increasing the natural frequency, moreover, soil density increases with depth because of compaction, that is, tendency to behave as a solid medium.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.288-293
• /
• 2010

본 논문은 장 단거리 공대공 미사일의 치사율을 계산하고, 대상 미사일의 모델을 구성하여 모의 발사 시험 프로그램을 개발하고자 한다. 신뢰성 있는 치사율을 계산하기 위해서는 신관과 탄두에 대한 많은 자료와 실험이 필요하지만 현실적으로 그런 작업을 수행 하기엔 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 참고문헌[3-6]에서 획득한 치사율에 대한 자료를 분석하여 치사율을 계산하였다. 모의시험을 위한 시뮬레이션 프로그램은 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 6 DOF 시뮬레이션 모델을 구성하였으며, 수직, 수평 가속도 피드백을 이용한 자동비행 알고리즘과 PNG(Proportional Navigation Guidance)을 이용한 유도명령 알고리즘, 그리고 시간지연과 오차를 고려한 탐색기(seeker)의 동적 모델을 구성하여 적용하였다. 최종적으로 정면발사, 측면발사, 후면발사의 3가지 경우에 대하여 모의 비행을 수행하여 결과를 정리하였으며, 이때 목표물은 일정한 방향을 가지고 등속비행을 하는 것으로 설계하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.33-38
• /
• 2012

미도는 문 스펜서가 제시한 이론으로 아름다움의 정도를 수치로 표현하려 한 것이다. 그리고 미국의 학자 버크호프가 문 스펜서의 미는 복잡성 속의 질서성을 가진 것이라는 명제를 분석하였다. 그는 미도의 공식을 발표하여 미도의 정도를 수량적으로 취급하였다. 따라서 기존의 색채 조화론의 부족한 점을 제거하여 보다 과학적이고 정량적인 조화이론을 전개했다. 본 논문에서는 배색의 좋고 나쁨은 질서의 요소와 복잡함의 요소로 나누었다. 미도는 질서의 요소를 복잡함의 요소로 나눈 것이다. 이를 영상의 미도 계산에 활용하여, 감성으로 취급되는 색채조화 및 부조화의 문제를 수치적으로 계산하였다. 그리하여 영상에서 색을 판별하여 미도가 좋은 배색인지 아닌지를 나타내었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제5권4호
• /
• pp.399-414
• /
• 1997

This paper presents an investigation into the seismic response characteristics of a proposed ligh-weight pedestrian cable-stayed bridge made entirely from Glass Fiber Reinforced Plastics(GFRP). The study employs three dimensional finite element models to study and compare the dynamic characteristics and the seismic response of the GFRP bridge to a conventional Steel-Concrete (SC) cable-stayed bridge alternative. The two bridges were subjected to three synthetic earthquakes that differ in the frequency content characteristics. The performance of the GFRP bridge was compared to that of the SC bridge by normalizing the live load and the seismic internal forces with respect to the dead load internal forces. The normalized seismically induced internal forces were compared to the normalized live load internal forces for each design alternative. The study shows that the design alternatives have different dynamic characteristics. The light GFRP alternative has more flexible deck motion in the lateral direction than the heavier SC alternative. While the SC alternative has more vertical deck modes than the GFRP alternative, it has less lateral deck modes than the GFRP alternative in the studied frequency range. The GFRP towers are more flexible in the lateral direction than the SC towers. The GFRP bridge tower attracted less normalized base shear force than the SC bridge towers. However, earthquakes, with peak acceleration of only 0.1 g, and with a variety of frequency content could induce high enough seismic internal forces at the tower bases of the GFRP cable-stayed bridge to govern the structural design of such bridge. Careful seismic analysis, design, and detailing of the tower connections are required to achieve satisfactory seismic performance of GFRP long span bridges.