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문제 정의
- 본 논문에서는 자동 밸랜서의 동력학과 터브 셸 및 현가봉의 탄성운동을 고려한 세탁기 시스템의 동역학 모델을 유도하고 이를 수치해석과 실험을 통하여 검증하였다. 세탁기 시스템은 강체운동 6 자유도, 균형질량 1 자유도, 터브 및 현가봉의 탄성변형에 대한 5 자유도를 포함한 총 12 자유도로 모델링 되었다.
- 본 논문에서는 자동 밸런서를 갖는 펄세이터형세탁기에 대한 동력학 모델을 유도하고 수치해석 및 실험을 통하여 검증하였다. 세탁조의 강체 운동을 6 자유도계로 모델링하였고, 터브 셸의 반경 방향 진동과 현가봉의 굽힘 진동의 주요 진동 모드를 동력학 모델에 추가 반영하였다.
- 본 연구에서 유도한 세탁기 시스템의 동력학 모델을 검증하기 위하여 수치해석을.통한 동력학 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
가설 설정
- 먼 저 가장 단순화된 경 우로서 , 불평형 질 량과평형 질량이 모두 없다고 가정하고 초기 요잉 속도 0.01 rad/s 을 제외한 다른 모든 자유도의 초기값을 영으로 가정하여 동력학 시뮬레이션을 수행하였다. Fig.
- 다음으로, 실제 세탁.운전조건과 유사한 운전조건에서의 동력학 시뮬레이션을 수행하기 위하여 0.8 炫의 불평형 질량을 반경 0.25 m, 높이 0.31 m 의 위치에 설치하고 모든 자유도의 초기조건을 영으로 설정하였으며 , 탈수 회전 각속도를 17 초 동안 선형적으로 증가하여 17 초 이후에는 최대 회전 각속도 7.768 Hz 를 유지 한다고 가정 하였다. Fig.
- 위에서 원통 셸의 축 방향 및 원주 방향의 탄성변형은 상대적으로 작다고 가정하여 반경 방향의 변위만을 고려하였다. 미소질량의 속도는 식 (9) 를 미분하여 다음과 같이 구할 수 있다.
- 에너지이다. 현가봉의 축 방향 탄성변형는 스프링의 변형에 비하여 작다고 가정하여 무시하였다.
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