불안정성 해석을 통한 브레이크 스퀼 소음 개선

소현준(Hyunjun Soh),문신(Shin Moon),윤규원(Kyuwon Yoon),박춘기(Choonki Park),박주상(Joosang Park),장세인(Sane Chang) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Squeal is generated by system instability, which is caused from friction energy to make a brake system exciting. Squeal could be predicted from instable mode, which is the result of complex eigenvalue analysis. In this study, to confirm the accuracy of the analysis process, the results of instability analysis is compared with that of dynamo test, and then, to improve the squeal noise of the brake system, the structure of carrier is alternated, which is the most affective part of 2.4㎑ system mode.

인대 결손과 협부 결손이 요추 불안정성에 미치는 영향

최대경(Dae Kyung Choi),김윤혁(Yoon Hyuk Kim),김경수(Kyungsoo Kim) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.10

척추 불안정성은 요통과 관련되어 있다고 알려져 있다. 하지만 척추 불안정성과 관련된 임상적 연구가 충분하지 않아서 불안정성의 정의가 정량적으로 확립되어 있지 않다. 또한 추간판 퇴행 및 손상, 인대 결손, 협부 결손 등이 불안정성을 발생시키는 요인으로 알려져 있으나, 척추 불안정성에 미치는 영향이 명확하게 분석되어 있지 않다. 본 연구에서는 요추 단분절의 3 차원 유한요소 모델을 이용하여 인대 결손과 협부 결손이 단독 또는 복합적으로 척추 불안정성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 여기서 굽힘 및 신전 시 척추의 시상각과 전위거리가 척추 불안정성을 나타내는 지표라고 가정하였다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인과 기전을 이해하는데 도움이 될 수 있을 것이다. Spinal instability known to be related to low back pain. However, the quantitative definition of spinal instability has not been established because there is a lack of consensus regarding clinical and radiological studies. In addition, the major factors affecting such instability have not been elucidated, although disc degeneration, disc injury, ligament injury, and isthmic defects are considered to result in such problems. In this study, individual and combined influences on spinal instability with a three-dimensional finite element model of a one-level lumbar spinal motion segment were investigated, under the assumption that the rotation and translation in the sagittal plane under flexion and extension represented the instability indices. The results could be helpful in understanding the causes and mechanisms of spinal instability in the lumbar spine.

인대 결손과 협부 결손이 요추 불안정성에 미치는 영향

최대경(Dae Kyung Choi),김윤혁(Yoon Hyuk Kim),김경수(Kyungsoo Kim) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.4

척추 불안정성은 요통과 관련되어 있다고 알려져 있다. 하지만 척추 불안정성과 관련된 임상적 연구가 충분하지 않아서 불안정성의 정의가 정량적으로 확립되어 있지 않다. 또한 추간판 퇴행 및 손상, 인대 결손, 협부 결손 등이 불안정성을 발생시키는 요인으로 알려져 있으나, 척추 불안정성에 미치는 영향이 명확하게 분석되어 있지 않다. 본 연구에서는 요추 단분절의 3차원 유한요소 모델을 이용하여 인대 결손과 협부 결손이 단독 또는 복합적으로 척추 불안정성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 여기서 굽힘 및 신전 시 척추의 시상각과 전위거리가 척추 불안정성을 나타내는 지표라고 가정하였다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인과 기전을 이해하는데 도움이 될 수 있을 것이다. Spinal instability has been known to be related with low back pain. However, quantitative definition of spinal instability has not been established because there is a lack of consensus regarding clinical or radiological study. In addition, the major factors to affect on the instability has not been elucidated although the disc degeneration, disc injury, ligament injury, or isthmic defect were considered to result in such instability. In th is study, we investigated the single and combined influences on spinal instability with a three-dimensional finite element model of a one-level lumbar spinal motion segment under the assumption that rotation and translation in the sagittal plane under flexion and extension represented the instability indices. The results could be helpful to understand the cause and mechanism of spinal instability of the lumbar spine.

대향류 확산화염에서 맥동 불안정성의 비선형 거동에 대한 수치해석

이수룡(Su Ryong Lee) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.9

대향류 확산화염에서 확산-전도 불안정성에 의한 맥동불안정성의 비선형 거동을 수치 해석적으로 연구하였다. Lewis 수를 1보다 충분히 크게 두고 일차원 준정상상태의 화염의 해로부터 Damkohler 수를 섭동시켜 시간에 따른 화염의 전개를 계산하였다. 맥동 불안정성에 의한 비선형 화염전개는 세 가지 다른 형태, 즉 교란이 점점 감소되는 경우, 교란이 증폭되어 안정된 주기적 진동이 일어나는 경우, 그리고 교란이 계속 증폭되어 화염이 소염되는 경우 등으로 나타났다. 스트레치를 받지 않는 화염의 결과와 달리 대향류 유동장의 화염에서는 안정된 한계순환 맥동 불안정이 존재하였다. 세 가지 다른 형태의 화염 전개를 보이는 임계 Damkohler 수를 계산하여 동적 소염이 일어나는 영역을 표시하였고, 이는 층류소화염의 국소소염 계산에 이용될 수 있다. 불안정성이 나타나는 갈래질의 구조는 초임계 및 임계이하 Hopf 갈래질로 나타났다. 특정한 . Damkohler 수의 영역에서 안정된 한계 순환 갈래질이 나타났으며, 화염온도가 증가함에 따라 영역이 축소되어 안정된 한계순환이 일어나는 영역은 사라지고 불안정한 한계순환 갈래질이 나타났다. 안정된 한계순환 영역이 확장되는 영역이 존재하며, 이는 단순한 한계순환 불안정성이 주기배증에 의한 Rossler 갈래질이 나타나면서 한계 영역이 확장되었다. Nonlinear dynamics of pulsating instability-diffusional-thermal instability with Lewis numbers sufficiently higher than unity-in counterflow diffusion flames, is numerically investigated by imposing a Damkohler number perturbation. The flame evolution exhibits three types of nonlinear behaviors, namely, decaying pulsating behavior, diverging behavior (which leads to extinction), and stable limit-cycle behavior. The stable limit-cycle behavior is observed in counterflow diffusion flames, but not in diffusion flames with a stagnant mixing layer. The critical value of the perturbed Damkohler number, which indicates the region where the three different flame behaviors can be observed, is obtained. A stable simple limit cycle, in which two supercritical Hopf bifurcations exist, is found in a narrow range of Damkohler numbers. As the flame temperature is increased, the stable simple limit cycle disappears and an unstable limit cycle corresponding to subcritical Hopf bifurcation appears. The period-doubling bifurcation is found to occur in a certain range of Damkohler numbers and temperatures, which leads to extend the lower boundary of supercritical Hopf bifurcation.

긴장재 느슨해짐에 따른 해중 터널의 동적 불안정 거동

원덕희,김승준 한국강구조학회 2017 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.29 No.6

This study deals with dynamic instability of a tendon moored submerged floating tunnel (SFT) due to tendon slack. In general, environmental loadings such as wave and current govern SFT design. Especially, the wave force, whose amplitude and direction continuously change, directly induces the dynamic behavior of the SFT. The motion of the floating tube, induced by the wave force, leads dynamic response of the attached tendons and the dynamic change of internal forces of the tendons significantly affects to the fatigue design as well as the structural strength design. When the severe motion of the SFT occurs due to significant waves, tendons might lose their tension and slack so that the floating tube can be transiently instable. In this study, the characteristics of dynamic instability of the SFT due to tendon slack are investigated performing hydrodynamic analysis. In addition, the effects of draft, buoyancy-weight ratio, and tendon inclination on tendon slack and dynamic instability behavior are analytically investigated. 본 연구에서는 긴장재로 계류된 해중 터널에서 긴장재의 느슨해짐에 따른 동적 불안정 거동에 대해 다룬다. 해중 터널의 설계는파랑 및 조류 등 유체력에 의해 지배받는다. 특히 시간에 따라 지속적으로 크기 및 작용방향이 변하는 파랑은 해중 터널의 동적 거동을직접적으로 야기하게 되는데, 파랑에 의한 부유 튜브의 운동은 계류선 내력의 동적 변동을 유발하게 되고, 이 힘의 변화는 계류선의 강도설계 뿐 만 아니라 피로 설계에도 직접적인 영향을 미친다. 파랑에 의한 터널의 운동이 극심할 경우, 계류선의 장력은 모두 소실될 수 있는데, 이 때 계류선이 느슨해짐에 따라 일시적으로 부유 터널의 운동에 대한 저항성이 사라져 동적 불안정 거동이 유발 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 유체-구조동역학 해석기법을 통해 해중 터널 긴장재의 느슨해짐 발생 시 부유 튜브의 동적 불안정 거동에 대해 분석하였다. 특히 해중터널의 중요 설계 인자인 흘수, 부력-자중 비율(Buoyancy-Weight Ratio, BWR), 긴장재 기울임이 동적 불안정 거동에 미치는 영향에 대해해석적으로 분석하였다.

스퀼 저감을 위한 복소 고유치 해석

김성수(Sungsoo Kim),박경환(Kyunghwan Park),박광수(Kwangsoo Park) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

In this study, the cause of brake squeal is investigated and the design modification for reducing the squeal is proposed. To estimate the dynamic stability of a disc brake assembly, the complex eigenvalue analysis is performed through the following 3 steps; 1) modal correlation between FE analysis and testing for each component, 2) non-linear static analysis for the braking pressure application, 3) complex eigenvalue analysis for the brake assembly using ABAQUS. The analysis results show good correlation with vehicle testing for the squeal frequency at an unstable mode. To investigate the cause of instability, the mode tracking of the unstable mode is performed with varying friction coefficient up to 0.6. The results reveal that two separated stable modes meet at the friction coefficient of 0.18 and create the complex mode pair. To reduce the instability. the structural modifications are proposed and evaluated by the FE analysis.

점성 효과를 반영한 압축성 와류 유동의 선형 안정성 해석기법 개발

이현진(H.J. Lee),오세종(S.J. Oh),박동훈(D.H. Park) 한국전산유체공학회 2020 한국전산유체공학회지 Vol.25 No.3

Physical understanding of vortex flow instability is one of the essential prerequisites for proper prediction and analysis of the behavior of vortex flow encountered in many engineering problems. In this study, a stability analysis code for axisymmetric vortex flow is developed based on the linear stability theory. A stability equation is derived from the governing equations for general compressible flows in the cylindrical coordinate system in order to take into account both the effects of compressibility and viscosity on stability results. The code is validated through analyses on widely-known model vortex problems by comparing the results with those from preceding researches. The comparison of the results confirms that variations of unstable eigenvalues with respect to vortex and disturbance parameters as well as the maximum amplification rate can be obtainable very accurately from the developed code. The effect of viscosity on the instability characteristics of supersonic vortex flow was further analyzed by carrying out the additional analysis. The results show that the analysis of the present study provide a more accurate prediction on linear amplification of disturbances compared to the inviscid analyses carried out in former studies. This also indicates that the present code can be considerably useful for parametric studies on the instability of compressible vortex flows with viscous effects.

시공 중 풍하중에 의한 PSC 교량 거더의 횡방향 거동 해석

이종한(Jong-Han Lee),김경환(Kyung Hwan Kim),조백순(Baiksoon Cho) 한국콘크리트학회 2015 콘크리트학회논문집 Vol.27 No.4

항공기 패널 조립체 구조물의 스트링거 형상 최적화

김형래(Hyoung Rae Kim),박찬우(Chanwoo Park) Korean Society for Precision Engineering 2006 한국정밀공학회지 Vol.23 No.6

Optimization of the aircraft panel assembly constructed by skin and stringers is investigated. For the design of panel assembly of the aircraft structure, it is necessary to determine the best shape of the stringer which accomplishes lowest weight under the condition of no instability. A panel assembly can fail in a variety of instability modes under compression. Overall modes of flexure or torsion can occur and these can interact in a combined flexural/torsion mode. Flexure and torsion can occur symmetrically or anti-symmetrically. Local instabilities can also occur. The local instabilities considered in this paper are buckling of the free and attached flanges, the stiffener web and the inter-rivet buckling. A program is developed to find out critical load for each instability mode at the specific stringer shape. Based on the developed program, optimization is performed to find optimum stringer shape. The developed instability analysis program is not adequate for sensitivity analysis, therefore RSM(Response Surface Method) is utilized instead to model weight and instability constraints. Since the problem has many local minimum, Genetic algorithm is utilized to find global optimum.

복사 열손실을 받는 대향류 확산화염의 불안정성 해석

이수룡(Su Ryong Lee) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.8

복사열손실을 받는 확산화염의 선형 안정성 해석을 수행하여 복사강도와 Damkohler 수에 대한 화염 불안정이 나타나는 조건을 확인하였다. 대향류 유동장을 모델로 하여 Lewis 수는 1로 가정하였다. 반응속도 제한에 의한 소염근처에서 교란의 증가율은 실수의 고유값을 가지며 안정한계는 정상상태 소염조건과 정확하게 일치한다. 반면에 복사 열손실에 의한 소염 영역 근처에서 증가율의 고유값은 복소수이며 정상상태 소염 전에 맥동 불안정성이 예측된다. 진동하는 화염온도가 양의 실수 고유값을 갖는 정상상태 화염온도 보다 클 경우에만 한계 순환 안정 특성이 나타난다. 만약 그 온도보다 작게 되면 화염은 회복되지 못하고 소염된다. 넓은 복사강도 범위에 대하여 복사 열손실에 의한 불안정성의 안정한계 곡선을 도시하였다. A linear stability analysis of a diffusion flame with radiation heat loss is performed to identify linearly unstable conditions for the Damkohler number and radiation intensity. We adopt a counterflow diffusion flame with unity Lewis number as a model. Near the kinetic limit extinction regime, the growth rates of disturbances always have real eigenvalues, and a neutral stability condition perfectly falls into the quasi-steady extinction. However, near the radiative limit extinction regime, the eigenvalues are complex, which implies pulsating instability. A stable limit cycle occurs when the temperatures of the pulsating flame exceed the maximum temperature of the steady-state flame with real positive eigenvalues. If the instantaneous temperature of the pulsating flame is below the maximum temperature, the flame cannot recover and goes to extinction. The neutral stability curve of the radiation-induced instability is plotted over a broad range of radiation intensities.