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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김태호
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문은 공기 포일 베어링으로 지지되는 공기압축기 고속 구동 및 바닥 가진 실험을 통해 회전체-베어링에서 발생하는 진동 특성을 규명하였다. 고속 구동 실험은 초기 포일의 개수가 다른 세 가지 타입 (Type A, B, C)의 저널 베어링에 대해 수행하였으며 60 krpm 구동 실험 중 관성 정지 시험 결과를 토대로 3 패드 타입 (Type C) 저널 베어링의 고속 구동 안정성이 가장 뛰어남을 확인하였다. 이후 Type C 저널 베어링을 사용하여 100 krpm 고속 구동 중 관성 정지 실험을 통해 회전체 진동 및 온도를 측정하였으며, 동일한 저널 베어링 (Type C)의 내부간극을 축소하여 100 krpm 구동 후 비교하여 내부간극 축소 시 회전체 고속 구동 안정성이 향상됨을 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 회전축 유한요소 모델링 및 베어링 강성, 감쇠 해석결과를 바탕으로 예측한 회전체-베어링 시스템의 고유진동수 와 불안정성 발생속도 발생 지점이 비교적 일치함을 확인하였으며, 이를 바탕으로 해석 모델의 신뢰성을 검증하였다.
공기압축기 가진 실험은 엔진에서 유발되는 주파수 범위 (10 Hz ∼ 200 Hz)내에서 1 G ∼ 9 G 까지 가진 크기를 증가함에 따른 압축기 하우징에서 발생하는 가속도 크기 변화와 압축기 하우징에 대한 회전체의 진동 상대 변위를 측정하였다. 실험결과 특정 주파수에서 진동 크기가 급격히 감소하는 Duffing 진동의 대표적인 현상인 Jump-down 현상이 발생하였으며, 가진 크기가 증가함에 따라 회전체의 진동크기가 증가하였으며, Jump-down이 발생하는 주파수의 크기는 비선형 적으로 증가함을 확인하였다. 이후 공기 포일 베어링 정하중-변위 실험결과를 바탕으로 비선형 해석 모델링을 수행하였으며 실험 데이터와 비교한 결과 Duffing 진동 및 Jump-down 발생지점을 유사하게 예측함을 검증하였다.
공기압축기 가진 실험은 엔진에서 유발되는 주파수 범위 (10 Hz ∼ 200 Hz)내에서 1 G ∼ 9 G 까지 가진 크기를 증가함에 따른 압축기 하우징에서 발생하는 가속도 크기 변화와 압축기 하우징에 대한 회전체의 진동 상대 변위를 측정하였다. 실험결과 특정 주파수에서 진동 크기가 급격히 감소하는 Duffing 진동의 대표적인 현상인 Jump-down 현상이 발생하였으며, 가진 크기가 증가함에 따라 회전체의 진동크기가 증가하였으며, Jump-down이 발생하는 주파수의 크기는 비선형 적으로 증가함을 확인하였다. 이후 공기 포일 베어링 정하중-변위 실험결과를 바탕으로 비선형 해석 모델링을 수행하였으며 실험 데이터와 비교한 결과 Duffing 진동 및 Jump-down 발생지점을 유사하게 예측함을 검증하였다.
목차
List of figures ⅰList of tables ⅳAbstracts (국문 요약) ⅵ제1장 서론 11.1 연구 배경 및 문헌조사 11.2 연구 내용 5제2장 공기 포일 베어링 개요 62.1 멀티레이어 공기 포일 저널 베어링 소개 62.2 공기 포일 스러스트 베어링 소개 9제3장 공기압축기 고속 구동 시험평가 113.1 공기압축기 고속 구동 실험장치 및 실험방법 133.2 공기압축기 고속 구동 실험결과 및 분석 163.3 실험결과와 해석결과 비교 고찰 22제4장 공기압축기 바닥 가진 시험 평가 304.1 공기압축기 바닥 가진 실험장치 및 실험방법 304.2 공기압축기 바닥 가진 실험결과 및 분석 344.3 바닥 가진 비선형 해석 (Duffing’s Vibration) 모델링 444.4 실험결과 및 해석 비교 52제5장 결론 60Abstracts (English) 63참고문헌 66Acknowledgments 69
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