Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering (한국소음진동공학회논문집)

The Korean Society for Noise and Vibration Engineering (한국소음진동공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Vibration Analysis of the Pipeline with Internal Unsteady Fluid Flow by Using Spectral Element Method

스펙트럴요소법을 이용한 내부 비정상류를 갖는 파이프에 대한 진동해석

  • 서보성 (인하대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 조주용 (인하대학교 대학원 기계공학과) ;
  • 이우식 (인하대학교 기계공학과)
  • Published : 2006.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, a spectral element model is developed for the uniform straight pipelines conveying internal unsteady fluid flow. The spectral element matrix is formulated by using the exact frequency-domain solutions of the pipe-dynamics equations. The spectral element dynamic analysis is then conducted to evaluate the accuracy of the present spectral element model and to investigate the vibration characteristics and internal fluid characteristics of an example pipeline system.

이 논문에서는 내부에 비정상 유동이 흐르는 균일한 직선 파이프에 대한 스펙트럴요소모델을 개발하였다. 개발된 스펙트럴요소모델에 대한 스펙트럴요소행렬은 주파수 영역에서 구한 파이프 역학 방정식의 엄밀해를 이용하여 유도되었다. 이 스펙트럴요소모델의 정확성을 평가하고 한 예제 파이프 계의 진동특성과 파이프 내부 유동특성을 고찰하기 위하여 스펙트럴 동역학 해석을 수행하였다.

Keywords

References

  1. Paidoussis, M. P. and Li, G. X., 1993, 'Pipes Conveying Fluid: A Model Dynamical Problem,' Journal of Fluids and Structures, Vol. 7, pp. 137--204 https://doi.org/10.1006/jfls.1993.1011
  2. Lee, U., Pak, C. H. and Hong, S. C., 1995, 'The Dynamics of a Piping System with Internal Unsteady Flow,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 180, No.2, pp. 297-311 https://doi.org/10.1006/jsvi.1995.0080
  3. Lee, U. and Kim, J., 1999, 'Dynamics of Branched Pipeline Systems Conveying Internal Unsteady Flow,' Journal of Vibration and Acoustics, Vol. 121, pp. 114-122 https://doi.org/10.1115/1.2893937
  4. Gorman, D. G., Reese, J. M. and Zhang, Y. L., 2000, 'Vibration of a Flexible Pipe Conveying Viscous Pulsating Fluid Flow,' Journal of Sound and Vibration, Vol. 230, No.2, pp. 379-392 https://doi.org/10.1006/jsvi.1999.2607
  5. Banerjee, J. R., 1997, 'Dynamic Stiffness Formulation for Structural Elements: A General Approach,' Computers & Structures, Vol. 63, No. 1, pp. 101-103 https://doi.org/10.1016/S0045-7949(96)00326-4
  6. Doyle, J. F., 1997, Wave Propagation in Structures: Spectral Analysis Using Fast Discrete Fourier Transforms, 2nd ed, New York, Springer- Verlag
  7. Lee, U. Kim, J. and Leung, A. Y. T., 2000, 'The Spectral Element Method in Structural Dynamics,' The Shock and Vibration Digest, Vol. 32, No.6, pp. 451-465 https://doi.org/10.1177/058310240003200601
  8. Blevins, R. D., 1979, Formulas for Natural Frequency and Mode Shape, New York, Van Nostrand Reinhold Company