Simulation of Seismic Ground Accelerations and Seismic Analysis of Flexible Rotor-Bearing System Housed on the Rigid Base

지반가속도의 시뮬레이션과 강기반상(剛基盤上)에 설치된 회전측-베어링계의 지진해석

The classical spectral analysis of random vibration is not applicable to the random vibration of nonlinear structures or the dynamic response of active mechanical systems whose governing equations contain random parametric and inhomogeneous excitations. If the random load is simulated, dynamic responses can be obtained with the application of numerical integration schemes to the governing equations of above problems. Thus, in this paper, efficient and practical methods of simulating nonstationary random seismic ground accelerations are presented by using the fast Fourier transform technique. Typical applications of the simulated ground accelerations are the simulations of the dynamic response of rotor-bearing systems under earthquake excitations. The study of accuracy is presented to determine the applicability and practicality of methods of simulation.

비선형 거동을 일으키는 구조물의 불규칙 진동해석이나 운동방정식이 매개여기와 비제차 여기를 포함하는 능동장비의 동적해석에는 불규칙 진동분야에서 보편적으로 사용되는 스펙트럼해법의 적용이 불가능하다. 만약 불규칙 입력하중을 인공적으로 시뮬레이션 할 수 있다면 이러한 문제들은 운동방정식에 직접적분법을 적용하여 동적응답을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 FFT기법을 이용하여 비정상 불규칙 지반가속도를 시뮬레이션하는 효과적이고 실제적인 방법을 제시하며, 이렇게 얻은 인공지진을 응용하는 문제로서 지진하충을 받는 회전축-베어링계의 동적응답을 시뮬레이션하였다. 또한 시뮬레이션기법의 적용성 및 실용성을 검토하기 위한 민감도에 대한 연구도 제시하였다.