An investigation of the stability characteristics of a circular disk with moving passive damping elements is presented.
Three models for passive damping elements are suggested. They are Model-Ⅰ, Model-Ⅱ and Model-Ⅲ. Model-Ⅱ and Model-Ⅲ are fundamentally equal. In case of Model-Ⅰ, the mass of passive damping element has no degree of freedom, while in case of Model-Ⅲ, mass has another degree of freedom. The number of passive damping elements are varied from one up to three.
In the present stability analysis of the system, an eigenfunction expansion is employed. All these searches are performed by one and two modes approximation except finding the optimal angular position of two passive damping elements, which is obtained by six modes approximation.
Model-Ⅲ is proved better than Model-Ⅰ in the view point of stability characteristics, even though two are equal in critical speed point of view. If damping is present, the critical speed is not increased for both two and three passive damping elements cases at any condition. But the stability characteristics over the whole region of rotation speed is improved regardless of the presence of damping by adding one more passive damping element.
In case of two passive damping elements system, the optimal angle is obtained as 5˚ and the optimal radial position is obtained at the disk periphery. If damping is not present, the critical speed has greatly increased. Mass, spring, damping effects are broadly studied.
In case of three passive-damping elements, the optimal angle is obtained by two modes approximation. The stability characteristics over the whole region of rotation speed is not improved in comparison with two passive damping elements system. Mass, spring, damping effects are also included.
회전 감식 장치가 부착되어 있는 원판의 안정성이 조사되고 있다.
감쇠 장치로는 모델 - Ⅰ, 모델 - Ⅱ, 모델-Ⅲ 의 세가지가 제시 되었으며, 모델-Ⅱ와 모델-Ⅲ는 근본적으로 같은 것으로 되어 있다. 모델 - Ⅰ의 경우, 감쇠 장치에서의 질량이 원판과 같이 운동하며, 모델 -Ⅲ에서는 질량의 자유도가 있는 것이 다르다. 감쇠 장치는 1개에서 3개 부착되었을 때까지 조사되었다.
해석 방법으로는 Eigen function Expansion 의 방법이 사용 되었다. 모든결과는 one-mode 와 two-modes approximation 에 의해 얻어 졌으며, 감쇠 장치가 2개 부착된 경우의 최적 각도만 six-modes approximation에 의해 얻어졌다.
모델 - Ⅰ과 모델 - Ⅱ 는 한계속도(Critical Speed)의 관점에서 볼때 동일하나, 등적 안정성의 관점에서 볼때는 모델 - Ⅲ가 더 바람직하였다. 감쇠(Damping)가 있는 경우는 2개나 3개의 감쇠 장치가 부착되어도, 한계 속도는 증가되지 않았으나, 회전 속도에 따른 동적 안정성은 감쇠의 유무에 관계없이 감쇠 장치를 더 부착 시켰을 경우 개선되었다.
2개의 감쇠 장치가 부착된 경우, 최적 각도는 5로 구해졌으며 최적 반경 방향의 위치는 원판 둘레로 얻어졌다. 감쇠가 없는 경우, 한계 속도는 크게 증가 되었다.
3개의 감쇠 장치가 부착된 경우, 최적 각도는 단지 two-modes approximation 에 의해 구해졌다.
회전 속도에 따른 동적 안정성은 2개의 감쇠 장치가 있는 경우 보다 개선 되지 않았다. 질량, 스프링, 감쇠의 영향 또한 조사되었다.
