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바나나 스크린의 하부빔 개선방안 및 모달 비교

Mar 23, 2023

하부 빔의바나나 스크린원형 튜브 빔입니다. 여기서 원형 튜브빔의 외경은 325mm에서 351mm로 변경되었으며, 벽 두께는 l0mm이다. Solidworks-시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 개선 전후의 원형 파이프 빔의 응력을 분석했습니다. 스크린 빔의 양쪽 끝에서 플랜지에 고정 구속조건을 적용하기 위해 동일한 경계 조건이 적용되었습니다. 그리고 스크린빔의 5개 러그 중 앵글강 상부면에 동일한 질량요소를 배치하고 질량을 m=178kg으로 한다. 수평으로 52도 방향의 관성 가속도=Aw2=54.04m/s2가 전체 화면 빔에 적용됩니다. 동시에 자체 중력 가속도 g=9.81m/s2가 적용됩니다. 여기서는 중간부분과 앞부분을 선택하고 개선 전과 후의 두 단면의 응력을 비교합니다. 개선 후 중간부의 최대응력은 34.6MPa로 개선 전 37.7MPa보다 작은 것으로 나타났다. 개선된 정면부의 최대응력은 25.7MPa로 개선 전의 27.3MPa보다 낮아졌다.

개선 후 바나나 스크린 빔의 최대 응력과 변위가 어느 정도 감소했습니다. 그러나 원래의 사각형 튜브 빔이 개선된 원형 튜브 빔으로 교체되면 바나나 스크린의 전반적인 강성과 모드가 어느 정도 변경될 수 있습니다. 따라서 개선된 바나나 스크린의 전체적인 효과를 검증하기 위해 스크린 빔 이후 개선된 바나나 스크린에 대한 모달해석을 수행하였다.

banana screen beam

개선 전과 비교하면 개선 후 3차 고유진동수와 4차 고유진동수가 소폭 감소하는 것으로 나타났다. 바나나 스크린의 동작 주파수에 가까운 두 번째, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째, 여섯 번째 고유 주파수는 모달 해석을 통해 4)에 입력됩니다. ZKS3661 대형 바나나 스크린의 작동 주파수는 15.83Hz로 3차 고유 주파수 13.90Hz와 4차 고유 주파수 18.49Hz 사이에 위치하며 고유 주파수에서 멀리 떨어져 있으므로 공진 현상이 없습니다. Q) ZKS3661 대형 바나나 스크린 하부빔의 응력 및 변형은 원형 튜브빔의 외경을 증가시켜 어느 정도 개선되었습니다. 개선된 바나나 스크린의 모달 해석 결과, 개선된 바나나 스크린의 고유 진동수와 모드 형상이 기본적으로 변하지 않아 설계 요구 사항을 충족하는 것으로 나타났습니다.