Abstract
This paper describes a new vibration-suppression technique for flexible cantilevered structures by using a pipe containing an internal flow. The stability and dynamic response are analyzed based on the finite element method. The flutter limit and optimum stabilizing fluid velocity are determined in root locus diagrams. The impulse responses of the system are studied by the mode superposition method to observe the damping rate of the motion. The stabilizing effect of an internal flow is demonstrated by impulse responses of the structures with and without an material damping. It is found that the response of the pipe with flow of liquid has a larger effect of, stabilizing than that with flow of gas.
본 연구에서는 유연 외팔 구조물의 내부에 유체를 흐르게 함으로써 구조물의 진동을 억제시키는 방법을 제안한다. 안정성 해석과 동적 응답은 유한 요소법에 기초를 두었다. 근 궤적 선도에 있어서 플러터 한계와 최적 안정화 유속을 결정하였다. 진동의 감쇠를 관찰하기 위하여 모드 중첩법이 사용되었다. 시스템의 내부 흐름에 의한 안정화 효과는 구조물의 내부 감쇠를 무시한 경우와 포함한 경우의 임펄스 응답을 통하여 분석하였다. 내부 흐름은 기체의 경우보다도 액체의 경우가 더 큰 안정화 효과가 있다는 결론을 얻어냈다.
