부분적 측정데이타를 이용한 구조시스템의 동적응답 추정기법

Estimation of Structural Dynamic Responses Using Partial Response Measurements

  • 발행 : 2000.03.01

초록

측정데이타를 유한요소모델과 같은 해석적모델과 결합하여 시스템규명기법(S.I.)을 적용하는데는 많은 문제점이 수반되며 그중 주요한 요인은 해석적모델과 실측데이타간의 자유도수의 차이이다. 일반적으로 해석적모델은 많은 수의 자유도를 지니는 반면 현장에서 측정할 수 있는 자유도는 매우 제한되어 이들을 결합하는데는 많은 문제점이 발생하고 또한 회전자유도의 경우에는 매우 측정하기 힘든 현실적 문제를 야기하고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 센서를 설치하기 용이한 부분의 실측데이타와 구조계의 해석적모델을 결합하여 측정하지 못한 구조계의 동적응답을 추정하는 상태추정기법을 주파수영역에서 제시하였다. 이동하중을 받는 보의 동적거동에 대하여 부분적 변위데이타로부터 보의 중앙점에서의 동적변위 및 회전변위를 예측하는 시뮬레이션을 수행하여 제시된 방법의 타당성을 검증하였다.

When applying a system identification technique, which incorporates an experimental model to a corresponding finite element model of a structure, one of the major problems is the large difference in the numbers of degrees of freedom (dof) between the two models. While there are large number of dofs in a finite element model, the number of measurement points is practically limited. So it is very difficult to incorporate them. Especially rotational dofs are hard to measure. In this study a method is presented for estimating structural dynamic responses at unmeasurable locations in frequency domain. The proposed method is tested numerically and the feasibility for practical application has been demonstrated through an example structure under moving loads, where translational and rotational dofs of beam at a center point are estimated from the partial measurements of responses at accessible points.

키워드

참고문헌

  1. The Spring Meeting/STAR Symposium Structural Damage Detection by Measurement of Dynamic Responses J.K.Vandiver
  2. AIAA Journal v.12 Statistical Identification of Structures Jon,D.Collins;Gary,C.Hart
  3. Journal of Vibration, Acoustics, Stress and Reliability in Design v.106 A Comparison of Fourier and parametric Methods for Structural System Identification P.Davies;J.K.Hammond
  4. AIAA Journal v.22 no.6 Time domain quasi-linear identification of nonlinear dynamic systems S.R.Ibrahim
  5. 17th International Modal Analysis Conference v.2 Estimation of Structural Responses Using Remote Sensor Locations Daniel,C.Kammer
  6. AIAA Journal v.3 no.2 Reduction of Stiffness and Mass Matrics Robert,J.Guyan
  7. Inter. J. of Num. Meth. in Engineering v.19 A New Approch to the Dynamic Analysis of Structures usings Fixed Frequency Dynamic Stiffness Matrices A.J.Fricker
  8. Journal of Basic Engineering v.88 Sequential Estimation of States and Parameters in Noisy Nonlinear Dynamic Systems Detchmendy,D.M.;Sridhar,r.
  9. 한국전산구조공학회논문집 v.10 no.2 S.I. 기법을 이용한 유한요소모델의 신뢰도 제고에 관한 연구 양경택
  10. Lambda-matrices and Vibrating Systems Peter,Lancaster
  11. Analytical Method in Vibrations Leonard,Meirovitch
  12. SYSTEM IDENTIFICATION Pieter,Eykhoff
  13. AIAA Journal v.3 no.5 Structral Eigenvalue Problems : Elimination of Unwanted Variables Bruce,IRons