초록 ▼

비보존계에 대한 동적 안정성 문제는 기계공학 분야에 있어서 중요한 문제 중의 하나이다. 본 연구에서는 시간에 따라 질량이 변하는 탄성미사일을 양단 자유인 Timoshenko 보로 이상화하여, 보의 동적 안정성을 수치해석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
[1] 종동력의 방향이 제어되지 않는 경우
1. 시간에 따른 보의 질량감소가 없는 경우, 집중질량이 존재하는 쪽이 없는 쪽보다 임계 종동력 값이 증가한다.
2. 시간의 변화에 따른 보의 질량감소는 임계종동력 값에 큰 영향을 미치지않는다.

비보존계에 대한 동적 안정성 문제는 기계공학 분야에 있어서 중요한 문제 중의 하나이다. 본 연구에서는 시간에 따라 질량이 변하는 탄성미사일을 양단 자유인 Timoshenko 보로 이상화하여, 보의 동적 안정성을 수치해석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
[1] 종동력의 방향이 제어되지 않는 경우
1. 시간에 따른 보의 질량감소가 없는 경우, 집중질량이 존재하는 쪽이 없는 쪽보다 임계 종동력 값이 증가한다.
2. 시간의 변화에 따른 보의 질량감소는 임계종동력 값에 큰 영향을 미치지않는다.
[2] 종동력의 방향이 제어되는 경우
1. 보의 전단변형 매개변수 S값이 $S\ge10^4$에서는 전단변형 매개변수가 임계종동력 값의 변화에 거의 영향을 미치지 않는다.
2. 시간에 따른 질량감소가 있는 경우도, 집중질량이 커짐에 따라 임계종동력값은 증가한다.
3. 방향제어 센서의 위치 변화에 따라 불안정을 유발하는 형태는 다르며 센서가 보의 앞부분($\gamma$=0.1)에 위치할때가 보의 중간부분($\gamma$=0.5)에 위치할때 보다 임계 종동력 값은 감소한다.

Abstract ▼

Dynamic Stability Problem of nonconservative system is one of the important areas in mechanics. In this study, the flexible missile with mass variation, subjected to a axial thrust to the body, is idealized as a uniform free Timoshenko beam, carrying a mass. A finite element model of the beam mode

Dynamic Stability Problem of nonconservative system is one of the important areas in mechanics. In this study, the flexible missile with mass variation, subjected to a axial thrust to the body, is idealized as a uniform free Timoshenko beam, carrying a mass. A finite element model of the beam model is formulated through the extended Hamilton's principle. Conclusions of numerical analysis are as follows:
[1] Without force direction control
1. Without mass variation, existence of concentrated mass increases critical follower force.
2. Mass varition of the beam with time is not effect on the change of critical follower force.
[2] With force direction control
1. Shear deformation parameter S contributes insignificantly to the force at instability when <$S\ge10^4$.
2. With mass varition, increase of concentrated mass increases critical follower force at instability.
3. The type of primary instability is determined by the sensor location.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...8
• 1.1 연구 배경...8
• 1.2 연구 목적...10
• 제 2 장 이론해석...11
• 2.1 단순화된 모델과 좌표계...11
• 2.2 운동 방정식...13
• 2.3 유한요소법의 적용...15
• 2.4 안정성 해석...22
• 2.5 컴퓨터 프로그램의 개발...24
• 제 3 장 수치결과 및 해석...25
• 3.1 종동력의 방향의 제어되지 않는 경우...25
• 3.2 종동력의 방향이 제어되는 경우...26
• 제 4 장 결론...37
• 4.1 종동력의 방향이 제어되지 않는 경우...37
• 4.2 종동력의 방향이 제어되는 경우...37
• 인용문헌...38