• 제목/요약/키워드: deflection and rotation point

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ANALYSIS OF TRANSIENT TEMPERATURE DISTRIBUTION IN ROTATING ARC GMA ELDING BY CONSIDERING DROPLET DEFLECTION

  • Kim, Cheolhee;Na, Suck-Joo
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.763-768
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    • 2002
  • This paper presents a mathematical model predicting the temperature distribution in rotating GMA welding. The bead width increases with rotation frequency at the same rotation diameter because the molten droplets are deflected by centrifugal force. The numerical solution is obtained by solving the transient three-dimensional heat conduction equation considering the heat input from the welding arc, cathode heating and molten droplets. Generally in GMA welding the heat input may be assumed as a normally distributed source, but the droplet deflection causes some changes in the heat input distribution. To estimate the heat flux distribution due to the molten droplet, the contact point where the droplet is transferred on the weld pool surface is calculated from the flight trajectory of the droplets under the arc plasma velocity field obtained from the arc plasma analysis. The numerical analysis shows a tendency of broadened bead width and shallow penetration depth with the increase of rotating frequency. The simulation results are in good agreement with those obtained by the experiments under various welding conditions.

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Semi analytical solutions for flexural-torsional buckling of thin-walled cantilever beams with doubly symmetric cross-sections

  • Gilbert Xiao;Silky Ho;John P. Papangelis
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제87권6호
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    • pp.541-554
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    • 2023
  • An unbraced cantilever beam subjected to loads which cause bending about the major axis may buckle in a flexuraltorsional mode by deflecting laterally and twisting. For the efficient design of these structures, design engineers require a simple accurate equation for the elastic flexural-torsional buckling load. Existing solutions for the flexural-torsional buckling of cantilever beams have mainly been derived by numerical methods which are tedious to implement. In this research, an attempt is made to derive a theoretical equation by the energy method using different buckled shapes. However, the results of a finite element flexural-torsional buckling analysis reveal that the buckled shapes for the lateral deflection and twist rotation are different for cantilever beams. In particular, the buckled shape for the twist rotation also varies with the section size. In light of these findings, the finite element flexural-torsional buckling analysis was then used to derive simple accurate equations for the elastic buckling load and moment for cantilever beams subjected to end point load, uniformly distributed load and end moment. The results are compared with previous research and it was found that the equations derived in this study are accurate and simple to use.

단순지지 변화곡선 길이 보의 정확탄성곡선 (Elastica of Simple Variable-Arc-Length Beams)

  • 이병구;박성근
    • 전산구조공학
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    • 제10권4호
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    • pp.177-184
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    • 1997
  • 이 논문은 한개의 집중하중을 받는 단순지지 변화곡선길이 보에 관한 연구이다. Bernoulli-Euler 보 이론에 의하여 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 정확탄성곡선의 거동값들을 예측하였다. 미분방정식을 적분하기 위하여 Runge-Kutta method를 이용하고, 단부의 회전각을 산출하기 위하여 Regula-Falsi method를 이용하였다. 본 연구에서의 수치해석 결과들은 문헌값들과 매우 잘 일치하여 본 연구방법의 타당성을 입증하였다. 수치해석의 결과로 정확탄성곡선의 거동값과 하중사이의 관계 및 한계거동값과 하중위치변수 사이의 관계를 각각 그림에 나타내었다. 수치해석의 결과를 분석하여 변화곡선길이 보에서 발생가능한 최대 단부회전각, 최대 처짐 및 최대 휨모멘트를 산정하였다.

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경량전철용 곡선 2주형 판형교의 적용성에 관한 연구 (A Study on the Structural Analysis of Curved Two Girder Bridges for AGT System)

  • 성택룡;윤태양;이안호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.382-387
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    • 2003
  • This research has investigated structural characteristics of curved two girder bridges proposed for AGT system and analyzed the results of the structural analysis of three different modelings for 3 span continuous bridge, each modeled in grillage modeling, simplified 3D modeling, and detailed 3D modeling respectively. The grillage modeling appeared to be somewhat underestimated in deflection and overestimated in rotation with respect to 3D modelings. Also, it is impossible to make a detailed examination of local buckling and details of cross beams, etc. The point that warping effect cannot be considered may cause the structural analysis unsafe, accordingly the structural analysis of curved two girder bridges should be done with 3D modelings.

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전단변형을 고려한 집중하중을 받는 단순보의 비선형 거동 (Non-Linear Behavior of Shear Deformable Simple Beam with a Concentrated Load)

  • 이병구;이태은;안대순;김권식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.53-60
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    • 2003
  • This paper explores the governing differential equations for the non-linear behavior of shear deformable simple beam with a concentrated load. In order to apply the Bernoulli-Euler beam theory to simple beam, the bending moment equation on any point of the elastica is obtained by concentrated load. The Runge-Kutta and Regula-Felsi methods, respectively, are used to integrate the governing differential equations and to compute the beam's rotation at the left end of the beams. The characteristic values of deflection curves for various load parameters are calculated and discussed

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Frequency analysis of beams with multiple dampers via exact generalized functions

  • Failla, Giuseppe
    • Coupled systems mechanics
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    • 제5권2호
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    • pp.157-190
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    • 2016
  • This paper deals with frequency analysis of Euler-Bernoulli beams carrying an arbitrary number of Kelvin-Voigt viscoelastic dampers, subjected to harmonic loads. Multiple external/internal dampers occurring at the same position along the beam axis, modeling external damping devices and internal damping due to damage or imperfect connections, are considered. The challenge is to handle simultaneous discontinuities of the response, in particular bending-moment/rotation discontinuities at the location of external/internal rotational dampers, shear-force/deflection discontinuities at the location of external/internal translational dampers. Following a generalized function approach, the paper will show that exact closed-form expressions of the frequency response under point/polynomial loads can readily be derived, for any number of dampers. Also, the exact dynamic stiffness matrix and load vector of the beam will be built in a closed analytical form, to be used in a standard assemblage procedure for exact frequency response analysis of frames.

선체반류 중에서 작동하는 프로펠러에 의한 방향타 유입유동 PIV 계측 (PIV Measurements of Rudder Inflow Induced by Propeller Revolution in Hull Wake)

  • 백부근;김기섭;김경열;김건도;박영하
    • 대한조선학회논문집
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    • 제48권2호
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    • pp.128-133
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    • 2011
  • In the present study, the flow fields in between the propeller and the semi-spade rudder are investigated by using PIV technique to find out the influences of both simulated hull wake and propeller wake on the incident flow to the rudder. The velocity fields are measured at the propeller rotation angle of $180^{\circ}$ and the rudder deflection angles of $0^{\circ}$. Flow fields measured at each rudder deflection angle are analyzed in terms of angle-of-attack against the rudder leading edge. The hull wake increases the angle-of-attack more than that in the uniform inflow condition, forming the angle-of-attack of about $20^{\circ}$ at 0.7R(R=propeller radius) position. The distribution of the angle-of-attack is strongly affected by the stagnation point around the leading edge and camber effect of the rudder. These effects provide asymmetric distribution of angle-of-attack with respect to the leading edge of the rudder.

전단변형(剪斷變形)과 회전관성(回轉慣性)을 고려(考慮)한 Timoshenko 보의 자유진동(自由振動) 해석(解析) (Free Vibration Analysis of a Degenerated Timoshenko Beam Including the Effect of Shear Deformation and Rotatory Inertia)

  • 변동균;신영식;장종탁
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.109-122
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 전단변형(剪斷變形)(Shear deformation)과 회전관성(回轉慣性)(Rotatory inertia)의 영향(影響)을 고려(考慮)한 4절점(節點) 8자유도(自由度)를 갖는 Timoshenko 보 요소(要素)(TB4)를 3차원(次元) 연속체(連續體)로부터 유도(誘導)하고 있다. TB4보 요소(要素)는 3차(次) 보간함수(補間凾數)(Interpolation function)로 표시(表示)되는 연직(鉛直)처짐(Transverse deflection) W와 평면회전(平面回轉)(Plane rotation) ${\theta}$를 절점(節點)의 자유도(自由度)로 취(取)하고 있다. TB4요소(要素)의 강도(剛度)매트릭스와 질량(質量)매트릭스는 보의 운동방정식(運動方程式)을 Galerkin 가중잔차법(加重殘差法)(Weighted residual method)으로 Discretization하여 3개(個)의 Gauss점(點)을 이용(利用)한 RSI(Reduced shear integration)기법(技法)에 의한 수치적분(數値積分)으로 구해진다. TB4보 요소(要素)의 정확성(正確性)과 수감상태(收歛狀態)를 고찰(考察)하기 위하여 여러 가지 예제(例題)를 해석(解析)한 결과(結果), 보의 L/h 비(比)에 관계없이 보의 정적해석(靜的解析)(Static analysis)이라 자유진동해석(自由振動解析)(Free vibration analysis)에 있어서 TB4보 요소(要素)는 다른 Timoshenko보 요소(要素)들 보다 월등(越等)히 우수(優秀)한 정확도(正確度)와 수감현상(收歛現象)을 보여 주고 있다.

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골격성 III급 부정교합자에서 상악골 전방 이동술 후 코의 변화에 관한 연구 (Nose Changes after Maxillary Advancement Surgery in Skeletal Class III Malocclusion)

  • 강은희;박수병;김종렬
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.657-668
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    • 2000
  • 본 연구는 골격성 III급 부정교합 환자에서 상악골 전방이동 수술 후 야기되는 코의 형태변화에 대해 연구하고 이를 예측할 수 있는 요소를 찾아 교정-악교정 수술 복합 치료계획의 수립과 결과의 예측에 이용하고자 시행되었다. 부산대학교병원 치과진료처 교정과에 내원하여 골격성 III급 부정교합으로 진단되어 술전 교정치료를 받고 Le Fort I 골절단술로 상악골의 전방 이동시키는 동시에 하악골을 후방 이동시킨 남녀 성인 환자 25명을 대상으로 하였다. 이들의 수술전, 후 측모두부규격방사선사진과 정모 및 측모 안면사진을 계측, 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 상악골 전방이동에 따른 비첨의 수직적 위치 변화는 상관성이 높았으며 ANt, SNt에서 A point의 전방이동에 의해 ${\beta}_0$는 각각 0.228, 0.257로 나타났다. 2. 상악골 전방이동에 따른 비첨의 수평적 위치변화는 상관성이 높았으며 ANt, SNt, Sn point에서 A point의 전방이류에 의해 ${\beta}_0$는 각각 0.484, 0.431, 0.806으로 나타났다. 3. 상악골의 전방이동에 따른 비익부의 확장정도는A point의 전방이동에 의해 0.002의 ${\beta}_0$를 나타내었으나, 임상적으로 유의한 변화는 없었다. 4. 수술 후 비첨의 수직적 및 전후방적 위치변화를 예측하는 지표로 사용된 ADV, DRI, Prominence of nose, Pre-Op CA 중 ADV 만이 설명변수로서 유의성이 있었다.

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Isoparametric 곡선(曲線) 보요소(要素)를 이용한 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 대변형(大變形) 및 탄소성(彈塑性) 유한요소해석(有限要素解析) (Large Deflection and Elastoplastic Analysis of the Plane Framed Structure Using Isoparametric Curved Beam Element)

  • 김문영;신현목;이창용
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.41-49
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    • 1993
  • 2차원 곡선보요소를 이용하여 대변형효과 및 탄소성거동을 고려한 유한요소법을 제시한다. Total Lagrangian 방법을 적용하며, 보요소는 평면응력요소로부터 유도된다. 또한, 임의의 단면을 갖는 평면뼈대 구조의 탄소성 해석을 수행하기 위하여 layered approach를 사용한다. 비선형 유한요소해석은 하중증분 또는 변위증분법을 적용한다. 본 연구에서 제안한 보요소의 거동과 정확도를 검증하기 위하여, 다른 문헌의 결과와 본 연구의 결과를 비교 분석한 해석예제를 제시한다.

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