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내부에 변동하는 유동을 갖는 직선 파이프의 안정성 해석
Stability Analysis of a Straight Pipe with Time Dependent Flow

홍성철   (한라대학교 기계자동차공학부UU0001487  );
  • 초록

    The stability of a simply supported straight pipe is investigated. The time dependent flow is assumed to vary harmonically about a constant mean velocity. Stability conditions and dynamic reponses of a governing equation are conducted by use of multiple scale mettled. Parametric resonances and combination resonances are investigated. Stability boundaries are analytically determined. The resulted stability conditions show that instabilities exist when the frequency of flow fluctuation is close to two times the natural frequency or to the sum of any two natural frequencies. In case that the fluctuated flow frequency is close to zero or to the difference of two natural frequencies, however, instabilities are not found up to the first order of perturbation. Stability charts are numerically Presented fir the first two vibration modes.


  • 주제어

    안정성 .   파이프 .   유체유발진동 .   다중척도법.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Pak, C. H., Hong, S. C. and Kim, T. R., 1991, 'Out-of-Plane Vibrations of Angled Pipes Conveying Fluid,' Journal of the Korean Nuclear Society, Vol. 23, No. 4, pp. 306-315. 
    2. Hong, S. C., 2000, 'Chaotic Out-of-Plane Vibration of Curved Pipe Conveying Oscillatory Flow,' Journal of KSNVE, Vol. 10, No. 5, pp. 849-858. 
    3. Lee, S. I. and Chung, J., 2002, 'Nonlinear Vibration Characteristics of a Curved Pipe with Fixed Ends and Steady Internal Flow, Trans. of the KSME, A, Vol. 26, No. 1, pp. 61-6.     
    4. Park, C. H., Hong, S. C., and Kim T. J., 1997, 'Chaotic Vibration of a Curved Pipe Conveying Oscillatory Flow,' Journal of KSNVE, Vol. 7, No. 3, pp. 489-498. 
    5. Paidoussis, M. P. and Sundarajan C., 1975, 'Parametric and Combination Resonances of a Pipe Conveying Pulsating Fluid,' Trans. of ASME, Journal of Applied Mechanics, Vol. 42, pp. 780-784. 
    6. Nayfeh, A. H. and Mook, D. T., 1979, Nonlinear Oscillations, New York: Wiley 
    7. Pak, C. H., Hong, S. C. and Jung, W., 1996, 'Chaotic Vibration of a Straight Pipe Conveying Oscillatory Flow,' Journal of KSNVE, Vol. 7. No. 3, pp. 489-498. 
    8. Lee, U., Pak, C. H., Hong, S. C., 1995, 'Dynamic of Piping System with Internal Unsteady Flow,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 180, No. 2, pp. 297-311. 
    9. Pak, C. H., Lee, U., Hong, S. C., and Kim, T. R., 1991, ' Stability Analysis of Piping System Conveying Unsteady Flow,' Trans. of KSME, Vol. 15, No. 5, pp. 1512-1521. 
    10. Lee, U., Pak, C. H. and Hong, S. C., 1991, 'Dynamic Stability and Response Analysis of Piping System with internal Flow,' Trans. of the KSME, Vol. 15, No. 6, pp. 1861-1991.     
    11. Chen, S. S., 1971, 'Dynamic Stability of a Tube Conveying Fluid,' Journal of the Engineering Mechanics Division, Proc. of ASCE, Vol. 97, pp. 1469-1485. 
    12. Paidousiss, M. P., Issid, N. T., 'Dynamic Stability of Pipes Conveying Fluid,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 33, No. 3, 1974, pp.267-294. 
    13. Benjamin, T. B., 1961, 'Dynamics of a Articulated Pipes Containing Fluid, Part Ⅰ and Ⅱ,' Proc. of Royal Society, Ser. A261, pp. 475-486. 
    14. Pardoussis, M.P., 1966, Dynamics of Flexible Slender Cylinders in Axial Flow, Part Ⅰ and Ⅱ,' Journal of Fluid Mechanics, Vol. 26, pp. 717-751 
    15. Housner, G.W. 1952, 'Bending Vibrations of a Pipe Line Containing Flowing Fluid,' Journal of Applied Mechanics, Vol. 19, pp. 205-209. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Hong, Sung-Chul 2006. "Parametric and Combination Resonances of at Straight Pipe with Pulsatile Flow" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, 30(12): 1588~1595     

 저자의 다른 논문

  • 홍성철 (10)

    1. 1999 "왕복동식 압축기의 밸브거동과 압력맥동에 대한 연구" 소음진동 = Journal of KSNVE 9 (4): 754~760    
    2. 2005 "이동질량에 의한 중공축의 비틀림 진동해석" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 15 (8): 975~979    
    3. 2006 "조화유동을 갖는 직선 파이프의 매개변수공진 해석" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 30 (12): 1588~1595    
    4. 2007 "이동질량과 압축력을 받는 티모센코 회전축의 무차원 변수 연구" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 17 (12): 1201~1207    
    5. 2008 "지하철 운행에 의한 건축물 진동 평가" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 9 (5): 1107~1112    
    6. 2008 "집진기의 공기소모량과 백 필터내의 압력전파에 대한 실험적 연구" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 9 (4): 886~891    
    7. 2010 "회전축을 따라 이동하는 강체의 동해석" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 11 (2): 435~442    
    8. 2011 "채혈바늘에 의한 2차 감염 방지기능을 갖는 랜싯과 전동식 채혈기의 개발" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 12 (12): 5464~5468    

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