vibration absorber design and finite element analysis
TRANSCRIPT
ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ pp. 331-336 May 2017 / 331
J. Korean Soc. Precis. Eng., Vol. 34, No. 5, pp. 331-336 https://doi.org/10.7736/KSPE.2017.34.5.331
ISSN 1225-9071 (Print) / 2287-8769 (Online)
๋นํ์ฒด ๋ด์ง์ค๊ณ๋ฅผ ์ํ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค๊ณ์ ์ ํ์์ํด์ ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ
๋ฐ ์ํ
Vibration Absorber Design and Finite Element Analysis Model Buildingand Experimental Ion to Prepare the Anti-Vibration Design for the FlightStructure
๊น์ค์1,#, ๋ฐ์ฑ์ฐ1, ๊ฐ์ฑ์ฑ1, ์กฐ์งํ2
Jun Soo Kim1,#, Sung Woo Park1, Sung Wook Kang1, and Ji Hyun Cho2
1 LIG ๋ฅ์ค์ ๊ธฐ๊ณ์ฐ๊ตฌ์ (Mechanical Engineering R&D Lab, LIG Nex1 Co., Ltd.)
2 ๊ตญ๋ฐฉ๊ณผํ์ฐ๊ตฌ์ (Agency for Defense Development)
# Corresponding Author / E-mail: [email protected], TEL: +82-31-8026-4465, FAX: +82-31-8026-7084
KEYWORDS: Finite element analysis (์ ํ์์ํด์), Dynamic response (๋์ ํน์ฑ), Anti-vibration design (๋ด์ง์ค๊ณ)
For this study, A vibration attenuation of the vibration absorber that is attached to the flight structures was carried out.
Flight structures are stabilized to allow for operations in various operating environments; however, as the size and weight of
the flight structures are reduced, to meet the requisite performance, the operating-environment-induced vibrations lead to a
degraded operating performance; therefore, the reduction of these vibrations should lead to an increased operating
performance. The vibration absorber includes a compliant energy-storage device, such as a spring, and is mass secured to
the energy-storage device. In this study, the research to prepare the anti-vibration design of the flight structures was
accomplished, and the vibration of the flight structures was analyzed using the finite element analysis; accordingly, a
vibration experiment for the verification of the result of the finite element analysis was also conducted. Further, the design
guidelines of a tuned mass damper were obtained.
Manuscript received: August 9, 2016 / Revised: October 31, 2016 / Accepted: March 7, 2017
1. ์๋ก
์ง์์ฉ ์ด๋ํ ์ฅ๋น, ํญ๊ณต๊ธฐ, ๋ฌด์ธ๊ธฐ ๋ฑ์ ๊ธฐ๊ณ ์์คํ ์ ๊ทธ ์
์คํ ์ ํ์ฉ๋ ํฅ์์ ์ํด ๋ค์ํ ์ฑ๋ฅ์ ํ์ฌ์ฒด๋ฅผ ์ค์นํ์ฌ ์ด
์ฉํ๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ๊ณ ์์คํ ์ ์ค์น๋ ํ์ฌ์ฒด๋ ๊ธฐ๊ณ ์์คํ ๊ณผ ๋ชฉํ
๋ฌผ๊ณผ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ, ๋ฐฉํฅ ๋ฑ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ์ ํ์ฌ ์ด์ฉ์์๊ฒ ์ ๋ฌํ๋ฉฐ,
์ด์ฉ์๊ฐ ๊ทธ ์ ๋ณด๋ฅผ ํ์ฉํ๋๋ก ํ๋ ์ญํ ์ ์ํํ๋ค.
๊ธฐ๊ณ ์์คํ ์ ์ค์น๋ ํ์ฌ์ฒด๋ ์์คํ ์ ์ด์ฉํ๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ
๊ฐ์ ์ค๊ณ ์๊ตฌ์กฐ๊ฑด์ ๊ฐ๊ฒ ๋๋ค. ํนํ ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ฑ์ ๊ณ ๊ธฐ๋
ํ๋ซํผ์ ์ค์น๋๋ ํ์ฌ์ฒด์ ๊ฒฝ์ฐ ํ ์์คํ ์ ๋นํด ๊ฐํนํ ์ด์ฉ
ํ๊ฒฝ์ ๋ ธ์ถ๋๋ค. ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ด์ฉ ์ ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์๋ ์ถ์ง๋ ฅ,
๊ณต๋ ฅ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๊ด์ฑ ๋ฐ ํ์ฑ ๋ฑ์ ์ํธ์์ฉ์ ์ํด ์ง๋์ด ๋ฐ์
ํ๊ฒ ๋๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ฐ์ํ ์ง๋์ ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๊ณผ ํ์ฌ์ฒด์ ์ธํฐํ์ด
์ค๋ฅผ ํตํด ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ๋ก ์ ๋ฌ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ์ ๋ฌ๋ ์ง๋์ ํ์ฌ์ฒด
๋ด๋ถ ์ ์์ฅ๋น ๋ฐ ๊ตฌ๋์ฅ๋น์ ๊ตฌ๋ํน์ฑ์ ์ํฅ์ ์ฃผ์ด ํ์ฌ์ฒด ์ฑ
๋ฅ์ ์ ์ํฅ์ ์ค ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ ๋ด๊ตฌ์ฑ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์ณ ํ์ฌ์ฒด์
์๋ช ์ ์ ํ ์ํจ๋ค.
ํ์ฌ์ฒด๋ฅผ ์ค์นํ ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๊ธฐ๋์ฑ๋ฅ ํฅ์ ์ถ์ธ์ ๋ฐ๋ผ ๋น
ํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ถ์ง๋ ฅ์ ์ ์ ์ฆ๊ฐ๋๋ ๋ฐ๋ฉด, ๊ฒฝ๋ํ ์ํํ ์ค๊ณ์
๋ํ ์๊ตฌ๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์๋ค. ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ถ์ง๋ ฅ ์ฆ๊ฐ๋ ํ์ฌ์ฒด
์์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ํตํด ์ ๋ฌ๋๋ ์ง๋์ ์ฆ๊ฐ์ํค๋ฉฐ, ๋ฐ๋ผ์ ํ
์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ์ ์ง๋์๋ต ์ญ์ ์ฆ๊ฐํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ํ ํ์ฌ์ฒด์ ๊ฒฝ๋ํ,
์ํํ ์ค๊ณ๋ ํ์ฌ์ฒด ๊ฐ์ฑ์ ์ ํ์์ผ ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ์ง๋์๋ต์
ํฌ๊ฒ ์ฆํญ์ํค๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ฅผ ๊ฐ์ ํน์ ์์ฐ์ํค๋ ์ค๊ณ๊ฐ ์งํ
๋์ด์ผ ํ๋ค. ์ด๋ฐ ํ์ฌ์ฒด์ ์์ฉํ๋ ์ง๋์ ์ฌ๋ฌ ๊ฐ์ง ์ง๋๋ชจ๋
์ ์กฐํฉํํ๋ฅผ ๊ฐ์ง๋๋ฐ ๋จผ์ ์ ์ฃผํ ์ง๋๋ชจ๋์ ์ํ ์ง๋์
Copyright ยฉ The Korean Society for Precision Engineering
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/
3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
332 / May 2017 ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ
ํ์ฌ์ฒด ์ฃผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๊ฐ์ฑ์ ์ํด ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ค. ์ ์ฃผํ ์ง๋๋ชจ๋
์ ์ง๋์ ๋ณ์๊ฐ ํฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ๊ตฌ๋์ฅ๋น์ ๊ตฌ๋ ์ฑ
๋ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๊ณ , ํ๋ซํผ ํ์ ์์ธ์ด ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๊ณ ์ฃผํ ์ง๋
๋ชจ๋๋ ํ์ฌ์ฒด ์ด์ฉ ์ ๋ด๋ถ ๊ตฌ์ฑํ ๊ฐ ์๋์ด๋์ ์ํด ๋ฐ์๋
์ด ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ์ ์๋ชจ๋ ์ฑ๋ฅ์ ์ํฅ์ ์ค๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ์ฌ์ฒด ํ
๋ซํผ ๋ฐ ์ ์๋ชจ๋ ํ์ ๋ฐฉ์ง๋ฅผ ์ํด ์ ์ฃผํ ๋ฐ ๊ณ ์ฃผํ ๋ชจ๋์ ์ง
๋์ ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ์ํค๋ ๊ฒ์ ๊ณ ๋ คํด์ผ ํ๋ค.
๊ธฐ์กด ์ธํ ๋ณด ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ง๋์๋ต์ ์ค์ด
๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ค๊ณ ์ ๊ตฌ์กฐ๋ณด๊ฐ์ ํตํ์ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ฐ์ฑ์
์ฆ๊ฐ์์ผ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ ์ฐ๋ชจ๋์ ์ํ ๋ฆฌ์ ํด์ค(Reacceptance)๋ฅผ ์ค
์ด๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋์๋ค. ์ดํ ๋ณตํฉ์ฌ๋ฃ์ ๋ฐ๋ฌ๋ก ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์
์ ํ์ฑ๋ฌผ์ง ์ ์ฉ ๋ฐ ์ค๊ณ ์ต์ ํ๋ฅผ ํตํด ์ธํ๋ณด ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋ ๊ตฌ
์กฐ๋ฌผ์ ์ง๋์ ์ต์ํ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ํ ์ด๋ก ์ , ์ํ์ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ
์งํ๋์๋ค. ํ์ง๋ง ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๊ฐ์ฑ์ ์ฆ๊ฐ์ํค๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ์ฌ์ฒด
ํ๋ซํผ์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ์ฆ๊ฐ์์ผ ํ์ฌ์ฒด์ ์ํํ, ๊ฒฝ๋ํ ๊ฐ๋ฐ ๋ชฉ์ ์
๋ถํฉํ์ง ์์ผ๋ฉฐ, ํ์ฌ์ฒด ๋ฌด๊ฒ์ค์ฌ์ ๋ณํ๋ก ์ธํ ๋ถ๊ท ํ์ ์ด๋
ํ๋ค. ๋ํ ๊ณ ์จ ํ๊ฒฝ์ ๋ ธ์ถ๋๋ ํ์ฌ์ฒด๋ ๋ด๋ถ ์ด์ ์ํด ์ ํ
์ฑ ์ฌ๋ฃ์ ๋ณํ ๋ฐ ์ฑ๋ฅ ์ ํ๊ฐ ๋ฐ์ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์ฉ์ ํ
๊ณ๊ฐ ์๋ค.1-3
์ธํ๋ณด ํํ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ๋ฐ์ํ๋ ์ง๋์๋ต ์ ๊ฐ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๊ฐ
์ ๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฉํ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ๋์๋๋ฐ Eric. Kathe๋ ํฌ์ ์ ์ง
๋์๋ต ๊ฐ์๋ฅผ ์ํด ํฌ์ ๋๋จ์ ์คํ๋ง ๋ก๋(Spring Rod)๋ค๋ฐ๊ณผ
์ง๋ํก์์ฉ ๊ฐ์ ์ง๋(Absorber Mass)์ ๋จ ์๋ํ ์ง๋ ๊ฐ์ ๊ธฐ
์ ์คํ๋ง ๋ก๋์ ๊ฐ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์ง๋๊ฐ์ ํจ๊ณผ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์
ํํ์๋ค. ์ด๋ฐ ์๋ํ ์ง๋ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ์ค์น๋ ๊ณต๊ฐ ๋ฐ ์ค๋์ ์
ํ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด ํ์ฌ์ฒด ์ ์ฉ์ ์ด๋ ค์์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค.4,5
2011๋ ๊ณฝ๋๊ธฐ ๋ฑ์ ์ธํ๋ณด ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋ ํฌ์ ์ ์ง๋์๋ต ๊ฐ์
๋ฅผ ์ํด ๋ํก์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฉํ๊ณ ์ด์ ๋ํ ์ด๋ก ์ , ์ํ์ ๋ฐ ํด์
์ ๊ฒ์ฆ์ ์งํํ์๋ค. ํํฌ ํฌ์ ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ธํ๋ณด์ ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋
๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ค์์๋ ๊ฐ์ฅ ๋จ์ํ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ด๋ก ํด๋ฅผ ๊ตฌํด
๋ ๊ฒ์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค.6,7
ํ์ฌ์ฒด๋ ์ธํ๋ณด์ ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋ ๊ธฐ๊ณ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ด๋ค. ์ธํ๋ณด ํํ
๋ฅผ ๊ฐ๋ ๋๋ถ๋ถ์ ๊ธฐ๊ณ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์๊ฒฝ์ฐ ์ค์ผ๋ฌ ๋ณด ์ด๋ก (Euler Beam
Theory) ํน์ ํฐ๋ชจ์ผ์ฝ ๋ณด ์ด๋ก (Timoshenko Beam Theory)์ ํ
์ฉํ์ฌ ์ด๋ก ํด๋ฅผ ๋์ถํ ์ ์๋ค. ํ์ง๋ง ํ์ฌ์ฒด์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ธฐ๊ณ ๊ตฌ
์กฐ๋ฌผ๊ณผ ๋ค์ํ ์ ์ ๋ชจ๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๊ณ , ํนํ ์ธ์ฅ๋น๊ฐ ์์
์ด๋ก ํด๋ฅผ ๊ตฌํ๋๋ฐ ์ ์ฝ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ด ์ด๋ก ํด๋ฅผ ๊ตฌํ
๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๊ฒฝ์ฐ ์ ํ์์ํด์(Finite Element Analysis, FEA)์ ์ค
๊ณ์ ํ์ฉํ ์ ์๋ค.8,9
๋ํก์ง๊ธฐ๋ ๊ธฐ๊ณ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ์ค ์ผ์ ์ง๋์๋ก ์ง๋ํ๋ ํฐ ์ง๋์ฒด
์ ์์ ์ง๋-์คํ๋ง๊ณ๋ฅผ ๋ถ์ฐฉํ์ฌ ์ง๋์ ์ค์ด๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก, ์ผ์
์ง๋์๋ก ์ง๋ํ๋ ์ง๋์ฒด์ ๋ถ์ฐฉ๋ ์ง๋-์คํ๋ง๊ณ์ ๋ํก์ง๊ธฐ
๊ณ ์ ์ง๋์๋ฅผ ์ง๋์ฒด์ ์ง๋์์ ๊ฐ๋๋ก ๋ง๋ค์ด ์ง๋์ฒด์ ์ง๋์
์ค์ด๊ฑฐ๋ ์์จ ์ ์๋ ๊ฐ์ ์ฅ์น ์ด๋ค. ์ด๋ฐ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ ํฐ ๊ณต๊ฐ
๋ฐ ์ค๋์ฆ๊ฐ ์์ด ์ค์น ๊ฐ๋ฅํ์ฌ, ๊ณต๊ฐ ์ ์ฝ์ผ๋ก ์ธํด ๊ฐ์ ์ฅ์น๋ฅผ
์ค์นํ ์ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ ๊ฐ์ ์ฅ์น๋ฅผ ํตํ ์ง๋ ์ ๊ฐ์ ํ๊ณ๊ฐ ์
๋ ๊ฒฝ์ฐ, ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ ๋ ฌ์ด ๋งค์ฐ ์ค์ํ ์ค๊ณ์๊ตฌ์ฌํญ ์ด์ด์ ๊ฐ์
์ฅ์น ์ค์น๋ก ์ธํด ๋ฐ์๋๋ ๋ณ์๊ฐ ๋ฌธ์ ๋๋ ๊ฒฝ์ฐ, ์ด๋ฏธ ์ค๊ณ๊ฐ
์๋ฃ๋ ๊ธฐ๊ณ ์์คํ ์ ์ง๋ ์ ๊ฐ์ด ํ์ํ ๊ฒฝ์ฐ ๋๋ ๊ตญ๋ถ์ง๋๋ชจ
๋์ ๋ํ ์ง๋์ ๊ฐ์ด ํ์ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ฉํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฐ ๋ํก์ง
๊ธฐ์ ํน์ฑํ์ฉ ์ ํ์ฌ์ฒด๊ฐ ๊ฐ์ง๋ ๋ฌด๊ฒ, ๊ณต๊ฐ ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์ต์
ํ์ ์ค๊ณ๋ณ๊ฒฝ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๊ธฐ์กด์ ์ ์๋ ํ์ฌ์ฒด์ ์ค๊ณ๋ณ๊ฒฝ์ ์ต์ํ ํ
๋ฉด์ ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ์ง๋์๋ต ์ ๊ฐ๋ฐฉ์์ผ๋ก ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ๊ตฌ์ฑํ ์ค
๊ณ ๋ฐ ๋ฐฐ์น ์ ๋ํก์ง๊ธฐ์ ์ด์ฉ ๊ฐ๋ ์ ์ ์ฉํ๋ ๊ฒ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ
๋ฅผ ์งํํ์๋ค(Fig. 1).
์ด์ฉํ๊ฒฝ์์ ํ์ฌ์ฒด์ ์์ ์ฑ ๋ฐ ์ ๋ขฐ์ฑ ๊ฒ์ฆ์ ์ํด ์ ํ์
์ํด์์ ์ํํ์ฌ, ํ์ฌ์ฒด์ ์ง๋์๋ต์ ๋์ถํ์๊ณ , ๊ตฌ์กฐ์ง๋
์ํ์ ํตํด ๊ฒ์ฆํ์๋ค.
2. ๋ณธ๋ก
2.1 FEA ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ ์ ์ฐจ
ํ์ฌ์ฒด ๋ด๋ถ ์ ์๋ชจ๋ ๋ฐ ์ผ์ด๋ธ ๋ฑ ๋ชจ๋ ๊ตฌ์ฑํ์ ๊ณ ๋ คํ
FEA ๋ชจ๋ธ ๊ตฌ์ถ ๋ฐ ์ ํ์์ํด์ ์งํ ์ ๋ง์ ๋น์ฉ์ด ์์๋๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฐ ๋น์ฉ์ ์ต์ํ ํ๊ธฐ ์ํด ์ต์์ ์ ์ ๋ฐ ์์๋ก ๊ตฌ
์ฑํ๋ฉด์๋ ํ์ฌ์ฒด์ ๋์ ํน์ฑ์ ์ ํํ๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ํด์ํด์ผ
ํ๋ค. ์ด์ฉํ๊ฒฝ์์ ํ์ฌ์ฒด๊ฐ ๋ฐ๊ฒ ๋๋ ์ง๋ ๋ฐ ๊ทธ ์ง๋์๋ต์
1, 2, 3์ฐจ ์ฃผ์ ๋ชจ๋์ ์ํฅ ๋ฐ๋๋ฐ ์ด๋ฐ ํน์ฑ์ ๋ฐ์ํ๊ณ , ํด์์
์๊ตฌ๋๋ ๋น์ฉ์ ์ต์ํ ํ๊ธฐ ์ํด ํ์ฌ์ฒด์ ๋จ์ํ ๋ชจ๋ธ
(Simplified-FEA)์ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ์๋ค. ๋ชจ๋ธ๋ง ์ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ฃผ์๋ชจ๋
์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ด ํฐ ํ๋ซํผ ๊ฐ์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ๊ณ , ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ฃผ์๋ชจ๋
์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ด ์์ ๋ด๋ถ ์ ์๋ชจ๋์ ๊ฐ์ฑ์ ๋ฌด์ํ์ฌ ์ง์ค์ง
๋์ผ๋ก ์ฒ๋ฆฌํ์ฌ ํด์์ ์๋ชจ๋๋ ๋น์ฉ์ ์ต์ํ ํ์๋ค.
ํ์ฌ์ฒด FEA ๋ชจ๋ธ์ ํด์ ๊ฐ๊ณผ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๊ต ๊ฒ์ฆ์ ์ํด
๊ตฌ์กฐ์ง๋์ํ์ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ์ํ์ฌ Fig. 2์ ์ ์ฐจ๋ฅผ ํตํด ํ์ฌ์ฒด์
FEA ๋ชจ๋ธ์ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ์๋ค.
2.2 FEA ๋ชจ๋ธ ํด์
2.2.1 ์ํ ์น๊ตฌ ๊ณต์ง์ฃผํ์ ๊ฒ์ฆ ํด์
ํ์ฌ์ฒด์ ์ค๊ณ ๊ฐ๋ ๊ณผ ์ค์น ๋ฐฉ์์ ๊ณ ๋ คํ ๋ ํ์ฌ์ฒด๋ ์ธํ๋ณด
๊ตฌ์กฐ๋ฌผ๋ก ๋ถ๋ฅํ ์ ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ํ์ฌ์ฒด ์ง๋์ํ ์ํ ์ ํ์ฌ
์ฒด์ ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ๊ฒฝ๊ณ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ํ๋ ์น๊ตฌ๋ฅผ ์ค๊ณ
Fig. 1 Concept of dynamic vibration absorber
ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ May 2017 / 333
ํ์ฌ ์ํ์ ๋ฐ์ํ ๋ ์ค์ ์ด์์กฐ๊ฑด๊ณผ ๊ฐ์ฅ ์ ์ฌํ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ
๋ฅผ ์ป์ ์ ์๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค. ํ์ง๋ง ์ฅ๋น์ ๊ฐ์น ๋ฐ ์์ ์ฑ์ ๊ณ
๋ คํ์ฌ ํ์ฌ์ฒด ์ธํฐํ์ด์ค ๋ฐ ๋์ฒด(Skin)๋ฅผ ๊ฐ์ด ๊ตฌ์ํ๋ ํํ
์ ์น๊ตฌ๋ฅผ ์ค๊ณํ์์ผ๋ฉฐ, Mode ํด์์ ํตํด ์น๊ตฌ์ ๋ํน์ฑ์ ํ
์ธํ์๋ค(Fig. 3).
ํ์ฌ์ฒด ์ํ์ฉ ์น๊ตฌ ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ ์น๊ตฌ์ 1, 2์ฐจ ๊ณต์ง์ฃผํ์๋ ๊ฐ
๊ฐ 843, 1199 Hz๋ก ํ์ธ๋๋ค. ์ด๋ ๊ธฐ ์ ์๋์ด ์ด์ฉ๋๊ณ ์๋ ํ
์ฌ์ฒด์ 1, 2, 3์ฐจ ์ฃผ์๋ชจ๋์ ๊ณต์ง์ฃผํ์ ์์ญ์ธ 100 - 500 Hz ๋
์ญ๊ณผ ์ถฉ๋ถํ ์ด๊ฒฉ ๋์ด์์ด ์ง๋ ์ํ ๋ฐ ํด์์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ๋ค
๊ณ ํ๋จ๋๋ค(Fig. 4) (Table 1).
2.2.2 ํ์ฌ์ฒด ํด์ ๋ชจ๋ธ
๋ํก์ง๊ธฐ๊ฐ ์ ์ฉ๋ ํ์ฌ์ฒด์ ๋์ ๊ฑฐ๋ ์์ธก์ ํ๊ธฐ ์ํด ์ฐ์ฃผ
ํญ๊ณต๋ถ์ผ์์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉํ๊ณ ์๋ ์ ๋ฌธ ๊ตฌ์กฐํด์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ธ
MSC. Patran 2012์ Nastran 2012์ ์ฌ์ฉํ์ฌ, ์ ํ์์ ๋ชจ๋ธ์
๊ตฌ์ถํ์๋ค.
ํ์ฌ์ฒด์ ๊ตฌ์กฐ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ํ์ฌ Tet 10, Hex 8 ๋ฑ์ 3D Solid
์์์ Quad 4์ 2D Shell ์์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ํ์ง ๋ฐ ์ฒด๊ฒฐ๋ถ
๋ RBE 2์ Bush, Beam ์์๋ฅผ ์ ์ฉ ๋จ์ํ ํ์๋ค. ํ์ฌ์ฒด ์ฃผ
์๋ชจ๋์ ๊ฐ์ฑ์ผ๋ก์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ด ์์ ๋ด๋ถ ์ ์๋ชจ๋์ ์ง์ค
์ง๋์ผ๋ก ํํํ์ฌ RBE 3์์๋ก ์ฐ๊ฒฐํ์์ผ๋ฉฐ,์ต์ข ์ ์ผ๋ก ์์ฑ
๋ ํด์ ๋ชจ๋ธ์ 632,466๊ฐ์ ์ ์ ๊ณผ 389, 249์์๋ก ๊ตฌ์ฑํ์๋ค
(Fig. 5).
2.2.3 ํด์ ์กฐ๊ฑด
ํ์ฌ์ฒด์ ์ ์ฉ๋ ๋ํก์ง๊ธฐ์ ์ง๋์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ ํ์์ํด์์ผ
๋ก ๋น๊ตํ๊ธฐ ์ํด ๋งค๊ฐ๋ณ์์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์งํํ์๋ค.
Case 1 ์ ์ธํ๋ณด ํํ์ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฉํ ๋ชจ๋ธ์ด๋ฉฐ, 2๊ฐ์
์คํ๋ง ์์๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค(Fig. 6).
Case 2 ๋ ๋ํก์ง๊ธฐ๊ฐ ์ ์ฉ๋์ง ์์ ํ์ฌ์ฒด์ด๋ค(Fig. 7).
Case 3 ์ ์ธํ๋ณด ํํ์ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฉํ ๋ชจ๋ธ์ด๋ฉฐ, 3๊ฐ์
์คํ๋ง ์์๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค(Fig. 8).
ํ์ฌ์ฒด FEA ๋ชจ๋ธ์ ํด์ ์กฐ๊ฑด๊ณผ ๊ตฌ์กฐ ์ง๋์ํ ์กฐ๊ฑด ์ผ์น๋ฅผ
์ํด ๊ตฌ์กฐ์ง๋์ํ ์น๊ตฌ ๋ชจ๋ธ์ FEA ๋ชจ๋ธ์ ์ ์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ํด์
์ ์ ์ฉํ ๋ฌผ์ฑ์น๋ Table 2๊ณผ ๊ฐ๋ค.
2.2.4 ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ
ํ์ฌ์ฒด FEA ๋ชจ๋ธ ์ง๋์๋ต์ ํ์ธํ๊ธฐ ์ํด Random
Vibration ํด์์ ์งํํ์๋ค. ๋ํก์ง๊ธฐ์ ์ค์น์์น ํ์ ์ ์ํด
Fig. 2 Finite element modeling procedure
Fig. 3 FEA model of zig
Table 1 Result of modal analysis of zig
Mode Frequency (Hz) Effective mass (%)
1 843 22
2 1199 9
Fig. 4 FEA modal result (Zig) of mode 1, 2
Fig. 5 FEA modeling of structure
334 / May 2017 ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ
์น๊ตฌ๋ฅผ ์ ์ธํ ํ์ฌ์ฒด์ ๋จ๋ FEA ๋ชจ๋ธ์ ๋ชจ๋ ํด์์ ๋ณ๋๋ก
์ํํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํตํด ์ง๋์๋ต ์ธก์ ์์น ๋ฐ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค
์น ์์น๋ฅผ ๋์ถํ์๋ค. ์ง๋์๋ต ์ธก์ ์์น๋ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค์น ์์น
์์ ์ฐ๊ด์ฑ, ํ์ฌ์ฒด ๋ด ๊ตฌ๋๋ถ ๋ฐ ์ฃผ์ ์ ์๋ชจ๋ ์์น, ํ์ฌ์ฒด ๋ด
ํฐ ์ง๋์๋ต ๋ฐ์ ์์น ๋ฑ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ์ ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ ์์น์
์ง๋์๋ต ํด์๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ตํ์๋ค(Fig. 9).
ํ์ฌ์ฒด ์ง๋ํด์ ํ์ค์กฐ๊ฑด์ ์น๊ตฌ ๋ฐ๋ฅ ๊ฐ์ง ์กฐ๊ฑด์ด๋ฉฐ, ์ํ
์ง๋ ๊ท๊ฒฉ MIL-STD-810 g์ ์ง๋๊ท๊ฒฉ์ ์ ์ฉํ์๋ค(Fig. 10).
Point 1 ์์น์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ์ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค์น ์ ๋ฌด์ ๋ฐ๋ผ
300 - 1000 Hz ์ฃผํ์์์ญ์์ ์ง๋์๋ต ๋ณํ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ๋ํก
์ง๊ธฐ๊ฐ ์ค์น๋์ง ์์ Case 2์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ณด๋ค ์ง๋์๋ต์ด ์ ๊ฐ๋จ์
ํ์ธํ์๋ค(Fig. 11). ๋ํก์ง๊ธฐ๊ฐ ์ค์น๋ Case 1, 3์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ฐ๊ฐ
11%, 9%์ ์ง๋์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํ์ธํ ์ ์๋ค(Table 3).
Point 2 ์์น์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ์ 300 - 1000 Hz ์ฃผํ์์์ญ์
์ ์ง๋์๋ต ๋ณํ๊ฐ ๋ฐ์ํจ์ ํ์ธํ์๋ค(Fig. 12). ๋ํก์ง๊ธฐ๊ฐ
์ค์น๋ Case 1, 3์์ ๊ฐ๊ฐ 7%, 6%์ ์ง๋์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ํ์ธํ
์ ์๋ค(Table 4).
๋ํก์ง๊ธฐ๊ฐ ์ค์น ๋ถ์์ ๊ฐ์ฅ ๋จผ ๊ณณ์ด ์์นํ Point 3์ ๋ํก
Fig. 6 Case 1 structure with 2 spring vibration absorber
Fig. 7 Case 2 structure without vibration absorber
Fig. 8 Case 3 structure with 3spring vibration absorber
Table 2 Material property of structure
MaterialModulus of elasticity
(kgf/mm2)
Poisson
ratio
Density
(kg/mm3)
1 6360.3 0.33 2.77e-6
2 20389 0.27 7.92e-6
3 11612 0.342 4.43e-6
Fig. 9 The vibration measuring points of structure
Fig. 10 The boundary condition of structure
Fig. 11 Comparison results (FEA) of the point 1
Fig. 12 Comparison results (FEA) of the point 2
ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ May 2017 / 335
์ง๊ธฐ ์ค์น์ ๋ฐ๋ฅธ ์ง๋์๋ต ์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ๊ฑฐ์ ๋ฐ์ํ์ง ์์๋ค
(Fig. 13) (Table 4).
ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ค์น ์์น์์ ๊ฐ๊น์ด Point 1, 2์ ๊ฒฝ์ฐ
์๋นํ ์ง๋์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๊ฐ ์์์ ํ์ธํ์๋ค. ๊ธฐ์กด ํ์ฌ์ฒด ์ค๊ณ ์
ํ์ฌ์ฒด์ ๊ฐ์ฑ์ ์ฆ๊ฐ์์ผ ์ง๋์๋ต์ ๊ฐ์์ํค๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ฃผ๋ก
๊ณ ๋ ค๋์๊ณ , ๊ทธ์ ๋ฐ๋ผ ์ฒด๊ฒฐ ๋ถ๋ฅผ ์ถ๊ฐํ๋ ์ค๊ณ๊ฐ ๋ง์ด ์งํ๋์
๋ค. ๋ํก์ง๊ธฐ์ ์ญ์ ์ฒด๊ฒฐ ๋ถ์๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๋ฉด ์ง๋์๋ต์ด ์ํ๋ ๊ฒ
์ผ๋ก ์์ํ์์ผ๋ ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ ์ฒด๊ฒฐ๋ถ์๊ฐ ๋ง์ Case 3 ๋ณด๋ค Case
1์ด ๋ ํฐ ์ง๋์ ๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ์๋ค.
2.3 ํ์ฌ์ฒด ๊ตฌ์กฐ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ๊ฒ์ฆ
๋ํก์ง๊ธฐ์ ์ง๋์ ๊ฐํจ๊ณผ ๊ฒ์ฆ์ ์ํด ๊ฐ์ฅ ๋ง์ ์ง๋์ ๊ฐ์ด
๋ฐ์ํ Case1์ ํด๋นํ๋ ํ์ฌ์ฒด๋ฅผ ์ ์ํ์ฌ ๊ตฌ์กฐ์ง๋์ํ์ ์
ํํ์๊ณ , ์ด๋ฅผ FEA ๋ชจ๋ธ ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋น๊ต ๊ฒ์ฆํ์๋ค. ํด์ ๋ฐ
์ํ๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด ๊ตฌ์กฐ์ํ์ฉ ์น๊ตฌ ๊ตฌ์ฑํ ์ค ์๋ถ ๋ฎ
๊ฐ๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ถ๋ถ์ ์ผ์ฒดํ์ผ๋ก ์ ์ํ์๋ค. ๊ตฌ์กฐ์ง๋์ํ์
Famtech ์ฌ์ Gt-800 m ๊ฐ์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ด์ฉํ์์ผ๋ฉฐ, ์ ํํ ์ง๋ ์
๋ ฅ์ ์ํ์ฌ 2๊ฐ์ ์ปจํธ๋กค ์ผ์๋ฅผ ์ํ ์น๊ตฌ ์๋จ์ ์ค์นํ์๋ค
(Fig. 14).
Figs. 15๋ถํฐ 17์ Point 1, 2, 3์ ํ์ฌ์ฒด FEA ๋ชจ๋ธ ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ
์ ์ํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ตํ ๊ฒฐ๊ณผ์ด๋ค. Point 1, 2์ ์ง๋์๋ต์ ํ์ฌ
์ฒด์ ์ฃผ์๋ชจ๋์ธ 1, 2์ฐจ ๋ชจ๋์ ํฌ๊ฒ ์ํฅ ๋ฐ์์ ํ์ธํ ์ ์์ผ
๋ฉฐ, ํ์ฌ์ฒด ๊ตฌ์กฐํด์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๊ฒฐ๊ณผ์ 1, 2์ฐจ ๊ณต์ง์ฃผํ์๊ฐ 1%
์ค์ฐจ ์ด๋ด๋ก ์ผ์นํจ์ ํ์ธํ์๋ค. Point 3์ ์ง๋์๋ต์ ํ์ฌ์ฒด
Fig. 13 Comparison results (FEA) of the point 3
Table 3 Normalized grms result of point 1
Case Normalized grms
1 0.89
2 1.00
3 0.91
Table 4 Normalized grms result of point 2
Case Normalized grms
1 0.93
2 1.00
3 0.94
Table 5 Normalized grms result of point 3
Case Normalized grms
1 0.98
2 1.00
3 0.99
Fig. 14 Set of random vibration test
Fig. 15 Comparison results of the point 1
Fig. 16 Comparison results of the point 2
Fig. 17 Comparison results of the point 3
336 / May 2017 ํ๊ตญ์ ๋ฐ๊ณตํํ์ง ์ 34๊ถ ์ 5ํธ
2์ฐจ ๋ชจ๋์ ๋ด๋ถ ๋ชจ๋์ ์ํ ๊ตญ๋ถ ๋ชจ๋์ ์ฃผ๋ก ์ํฅ ๋ฐ์์ ํ์ธ
ํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ฃผํ์ ์์ญ์์ ํด์๊ฒฐ๊ณผ์ ์ํ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์ค์ฐจ๊ฐ
๋ฐ์ํจ์ ํ์ธํ ์ ์๋ค.
๊ณ ์ฃผํ์ ์์ญ์์ ๋ฐ์ํ ์ํ๊ณผ ํด์๊ฐ ์ค์ฐจ๋ ๋ค์์ ์์ธ
์์ ๊ธฐ์ธํ๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
์ฒซ ๋ฒ์งธ ์์ธ์ ์ง๋์ํ ์น๊ตฌ ๋ชจ๋ธ ๋ฐ ํ์ฌ์ฒด ๊ฐ ์ธํฐํ์ด์ค
์ ์ด ์กฐ๊ฑด ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์์ ๋ฐ์๋ ์ค์ฐจ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ์ค์ ํ์ฌ์ฒด
์ ์ํ ์น๊ตฌ ๊ฐ ๊ณ ์ ์ ํ๋ฐฉ ์ธํฐํ์ด์ค์ ์ฒด๊ฒฐ, ํ์ฌ์ฒด/์ํ ์น
๊ตฌ ๊ฐ ์ค๋ฆฌ์ฝ ํจ๋ ๋ฉด ์ ์ด 2๊ฐ์ง๋ก ๊ตฌ๋ถ๋๋ค. ์ด์ค ์ค๋ฆฌ์ฝ ํจ๋
์ ๋ฉด ์ ์ด ์กฐ๊ฑด์ 1D Spring Bush ์์์ RBE2 MPC ๊ตฌ์ ์กฐ
๊ฑด์ผ๋ก ๋จ์ํ ํ์๋๋ฐ ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์น๊ตฌ ๋ชจ๋ธ์ ๊ณต์ง์ฃผํ์์ธ 843,
1199 Hz ์ ๊ณต์ง์ด ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ ๋๋ก ๋ฐ์๋์ง ์๊ณ ์ํ๊ฒฐ๊ณผ
์์ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋ง๋ ์์ธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
๋ ๋ฒ์งธ ์์ธ์ FEA ๋ชจ๋ธ์ ๋จ์ํ ๊ณผ์ ์์ ๋ด๋ถ ์ ์๋ชจ๋์
์ง์ค์ง๋์ผ๋ก ํํํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ์๋์๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค. ๊ตฌ์กฐ ์ํ ๊ฒฐ
๊ณผ ์ ์๋ชจ๋ ์ค์น ๋ถ์์ ๊ตญ๋ถ์ ์ผ๋ก ๊ณ ์ฃผํ ์์ญ์ ์ง๋์ด ๋ฐ์
ํ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด ์ ์๋ชจ๋์ ์ง์ค์ง๋์ผ๋ก ํํํFEA ๋ชจ๋ธ์์๋
๊ณ ์ฃผํ ์์ญ์์์ ์ง๋์ด ์ ํํ๋์ง ์์๋ค. ์ด๋ก ์ธํด ๋ฐ์ํ
์ฐจ์ด๋ Point 1์์ Point 3์ผ๋ก ๊ฐ์๋ก ์ปค์ง๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์
์๋๋ฐ ์ด๋ Point 3์ ์์น๋ก ๊ฐ์๋ก ์ ์๋ชจ๋์ ์ํ ๊ตญ๋ถ ๋ชจ๋
๊ฐ ์ง๋์๋ต์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ด ์ปค์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค.
์ค์ง์ ์ผ๋ก ํ์ฌ์ฒด์ Random vibration์ ์ํ Grms๋ ์ฃผ๋ก
ํ์ฌ์ฒด์ 1, 2์ฐจ ๋ชจ๋์ ์ํฅ ๋ฐ๋๋ค. ๋ํ 1000 Hz ์ด์์ ์์ญ
์์ ๋ฐ์ํ๋ ๊ณ ์ฃผํ ์ง๋์ ๋ณ์๊ฐ ์์ ํ์ฌ์ฒด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ํ์
์ ์ผ์ผํค์ง ์์ ๊ฒ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋์ด ๋ฌด์ ๊ฐ๋ฅํ๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
๋ํ ์ค์ ์ ์๋ ํ์ฌ์ฒด์ ์ด์ฉํ๊ฒฝ ์ํ์ ํตํด ๋ํก์ง๊ธฐ ์ ์ฉ
์ ํ์ฌ์ฒด์ ์ด์ฉ์ฑ๋ฅ ํฅ์ ๋ฐ ์ ์ ์ด์ฉ๋จ์ ํ์ธํ์๋ค.
4. ๊ฒฐ๋ก
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ํ์ฌ์ฒด ๊ตฌ๋๋ถ ๋ฐ ์ ์๋ชจ๋์ ๊ตฌ์กฐ ๊ฑด์ ์ฑ ํ๋ณด
๋ฅผ ์ํ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ ์ฉ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ตฌ์กฐํด์์ผ๋ก ํ์ธํ๊ณ , ์ค์ ์์
ํ์ ์ ์ํ์ฌ ํ์ธํ๊ณ ์ ํ์๋ค.
์ค๊ณ ์ ํ ๋ฑ์ ์ฌ์ ๋ก ๋ณ๊ฒฝ์ด ์ด๋ ค์ด ํ์ฌ์ฒด๊ตฌ์กฐ์ ๊ตฌ์กฐํด์
๋ฐ ์ํ์ผ๋ก ํ์ธ๋ ํ์ ์์์์น์ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ฅผ ์ ์ฉํจ์ผ๋ก์จ
ํ์ ์์ ๋ถ์์ ๋ฐ์ํ๋ ํน์ ์ฃผํ์ ์์ญ์ ์ง๋์ ์ ๊ฐํ ์
์์๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ตฌ์กฐํด์ ๋ฐ ์ํ์ผ๋ก ๊ฒ์ฆํ์๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํ์ฌ ๊ธฐ ์ ์๋์ด ์ค๊ณ๊ฐ ํ์ ๋ ํ์ฌ์ฒด์ ์ค๊ณ๋ฅผ
ํฌ๊ฒ ๋ณ๊ฒฝํ์ง ์๋ ์ ์์ ์ํํ, ๊ฒฝ๋ํ๋ฅผ ์ค๊ณ๋ฅผ ์งํํ ์
์์๋ค. ๋ํ ์ฐจํ ์ต์ด ์ค๊ณ๊ฐ ์งํ๋๋ ์ถ๊ฐ ํ์ฌ์ฒด์ ๋ํก์ง๊ธฐ
์ค๊ณ ์ ์ฉ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์งํ ์ค์ด๋ฉฐ, ๋นํ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ค์น๋ ํ์ฌ
์ฒด์ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค๊ณ ์ ์ฉ์ ๋ํ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ์ค๊ณ ๊ณ ๋ ค์ฌํญ์
์ป์ ์ ์์๋ค.
(1) ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค์น ์ ์ค์น ์์น์ ์ง๋์๋ต์ ์ํํ ์ ์๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ๊ตฌ์กฐํด์ ๋๋ ๊ธฐ ์ ์ ์์ ์ ์ํ์ ํตํด ํ์์ด ์ฐ๋ ค
๋๋ ์์น๋ฅผ ํ์ธํด์ผ ํ๋ค.
(2) ๋ํก์ง๊ธฐ๋ ํน์ ์ฃผํ์์์ญ์ ์ง๋์๋ต์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ์์ ํ ์ ์ ์ ๊ตฌ์กฐํด์ ๋๋ ๊ธฐ ์ ์ ์์ ์ ์ํ์ ํต
ํด ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์ ์ํ ์ฃผํ์ ์์ญ์ ํ์ธํด์ผ ํ๋ค.
(3) ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ด๋ถ ๋ชจ๋์ ํ์ฉํ ๋ํก์ง๊ธฐ ์ค๊ณ ์ ๋ชจ๋์ ํ์
์ ๋ฐ๋ผ ์ ํํ ์ฃผํ์ ์์ญ์ ์์ธก์ด ์ด๋ ค์ด ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง๋ค. ๋ฐ๋ผ
์ ์ค๊ณ ์ ์ฉ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ง๋์๋ต์ํ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ตฌ์กฐํด์์ ํตํด ํ์ธ
ํด์ผ ํ๋ค.
(4) ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ด์์ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ก ์ค๊ณ๋ ๋ชจ๋์ ํ ๊ตฌ์ฑํ์ ๋น
ํด ๊ฐํ ์ง๋์๋ต์ ๋ฐ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ง๋์ ๋ํ ๋ด๊ตฌ์ฑ ๋ฐ ๋ชจ๋
์ด์ฉ์ฑ๋ฅ์ ๊ณ ๋ คํ์ฌ ๋ํก์ง๊ธฐ๋ก ์ ์ฉ๋ ๋ชจ๋์ ์ ์ ํด์ผ ํ๋ค.
REFERENCES
1. Kathe, E. L., โGun Barrel Vibration Absorber,โ US Patent,
6167794 B1, 2001.
2. Kathe, E., โLessons Learned on the Application of Vibration
Absorbers for Enhanced Cannon Stabilization,โ Shock and
Vibration, Vol. 8, Nos. 3-4, pp. 131-139, 2001.
3. Lim, J. H., Baek, P. G., Lee, J. Y., and Chung, B. G., โA Study
on the Stabilization of Gun Barrel by Viscoelastic Damping
Material,โ Transactions of the Korean Society for Noise and
Vibration Engineering, Vol. 9, No. 4, pp. 714-719, 1999.
4. Littlefield, A., Kathe, E., Messier, R., and Olsen, K., โGun Barrel
Vibration Absorber to Increase Accuracy,โ Proc. of the 19th
American Institute of Aeronautics and Astronautics Conference,
p. 1228, 2002.
5. Littlefield, A. G., Kathe, E. L., and Durocher, R., โDynamically
Tuned Shroud for Gun Barrel Vibration Attenuation,โ Proc. of
the in SPIE 9th Annual International Symposium on Smart
Structures and Materials, pp. 89-97, 2002.
6. Kwag, D.-G., Bae, J.-S., Hwang, J.-H., and Kim, H.-S., โA Study
on the Vibration Damping of a Barrel Using Vibration
Absorber,โ Transactions of the Korean Society for Noise and
Vibration Engineering, Vol. 21, No. 5, pp. 408-415, 2011.
7. Kwag, D.-G., Bae, J.-S., Hwang, J.-H., and Kim, H.-S., โAn
Experimental Study on the Vibration Absorber for Vibration
Attenuation of Cantilever Beam Structure,โ Transactions of the
Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 21,
No. 11, pp. 991-996, 2011.
8. Lee, J.-H., Ryu, G.-H., Yang, S.-C., Kim, J.-E., and Jung, D.-Y.,
โSimplified Finite Element Model Building of an External
Mounting Pod for Structural Dynamic Characteristics Analysis of
an Aircraft,โ Transactions of the Korean Society for Noise and
Vibration Engineering, Vol. 22, No. 6, pp. 495-501, 2012.
9. Kim, J. S., Kim, S. J., Lee, H., Ha, S. K., and Lee, Y.-H.,
โForced Vibration Modeling of Rail Considering Shear
Deformation and Moving Magnetic Load,โ Transactions of the
Korean Society of Mechanical Engineers A, Vol. 37, No. 12, pp.
1547-1557, 2013.