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문제 정의
- Kane 등이 제시한 새로운 보 모델링 방법은 선형 탄성 변형과 비선형 강체운동으로 구성되어, 강체운동이 큰 경우에도 정확한 해석 결과를 얻을 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 이 보 모델링방법을 중력의 효과가 고려된 회전 하는 외팔보 모델에 적용하여 선형 운동방정식을 유도하고 안정성 해석 모델을 제시하였다. 지금까지 수행되었던 안정성 해석 연구의 운동방정식은 제차 미분방정식(Homogeneous differential equation)이었고 이러한 경우 다중시간척도법(Multiple time scales method)이나 Floquet 정리 등을 이용하여 시스템의 안정성 여부를 확인할 수 있다.
- 따라서 운동방정식이 비제차 방정식인 경우에 대해서 안정성을 판단하기 위한 척도가 필요한 것을 알 수 있다. 비제차 방정식을 풀어 구한 무차원 변위 값이 주기적 함수 형태로 나타나기 때문에 본 연구에서는 무차원 변위 그래프의 진폭을 사용하여 진폭의 범위에 따라 안정성 척도를 규정 하는 기법을 제안하고자 하며 그 결과로 Contour Graph를 구하였다. 진폭의 범위에 따라 11단계로 나누었고, 그에 따라 구한 환산값은 Table 1 에 나타내었다.
- 이 논문에서는 중력의 영향이 고려된 회전하는 외팔보의 모델링 및 안정성 해석이 수행되었다. 중력의 영향으로 인해 운동방정식이 비제차 미분방정식이 되었고, 비제차 방정식을 운동방정식으로 갖는 시스템의 안정성 해석 방법을 제안하였다.
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