This paper reports the recent trends in active vibration control in Japan, especially, based on papers selected in the Proceedings of First International Conference on Motion and Vibration Control (1st MOVIC) held at Yokohama, Japan on Sept.7-11, 1992. Firstly, it classifiers vibration control methods and vibration controllers, especially active dynamic absorbers which are widely used in mechanical and civil engineering. Secondly, it covers basic problems in the control of vibration of flexible structures such as formulating a reduced-order model required for designing vibration controller, proper arranging of sensors and actuators, and preventing of spillover instability. Finally, the practical use of control theories such as LQ control theory, $H^{\infty}$ control theory, neural network theory, and other topics are discussed..

매개변수가진에 종속되는 현의 횡방향진동을 시간영역에서 필터작업, 힐버트 변환과 순간주파수 개념을 도입하여 해석함으로서 종방향의 순간진동변위를 추정하는 방법이 제시되었다. 그리고, 실험을 통하여 이론의 타당성을 검증 하였다. 또한, 모의 실험의 결과 일반적인 현구동계에 있어서는 넓은 적용변 수의 선\ulcorner영역에서 종변위가 횡변위와 분리(decoupling) 되어서 공간적으로 길이에 따르는 선형적인 증가성과 시간적으로 조화적인 주기성을 가진다는 것을 확인함으로서 임의의 위치에서의 종변위를 파악함이 가능하였다.

In many circumstances, it is desired to move a mass from one position to another without inducing any vibration in the mass being moved. Two such problems are considered here: the motion of a pendulum initiated by the specified motion of its support. In each case, it is desired that the system start at rest and come to rest in the second position. A simple strategy for the specified motion is given here. The method is motivated by engine cam-follower design. The force required to move the system in question is determined as well as the maximum value of the force required (and the times at which these forces take place) is determined.

산업사회가 발전함에 따라 거대한 플랜트(plant)를 포함하여, 원자력 발전소 와 로켓트 등과 같이 구조적 안전성과 정확한 성능의 확보가 극히 중요시되 는 설비들이 많이 등장하고 있다. 이들 설비를 구성하고 있는 파이프계 (piping system)는 강성 또는 연성재료 및 각종 valve등으로 구성되어 있기 때문에, 고온 고압 고속의 유체가 파이프 내부를 흐를 때 일으키는 진동현상 및 플랜트의 과도운전 상황에서의 일어나는 수격현상(water hammer 또는 steam hammer)과 이로 기인한 제반 진동문제는 안전성확보 측면에서 많은 관심이 고조되고 있다. 이와 관련되어 유체유발진동에 관한 많은 연구들이 수행되었으며, 파이프계에 장착된 밸브에 대한 연구는 Weaver등에 의하여 실험적, 이론적으로 수행되었다. 그들은 유동방정식에서 비정상 베르누이 방 정식을 사용하여 내부유동방정식을 간략하게 유도하였으나, jet flow에 의한 유체의 운동량변화를 고려하지 않고 해석되어 그 결과에 의문이 제기된다. 그러므로 본 연구에서는 체크밸브(check valve)가 부착된 파이프계에서 일어 나는 유체유발진동 및 안정성에 관한 이론적 연구를 수행하여, 파이프계의 설계에 필요한 파라미터의 영향을 파악하고자 한다. 원자력 발전소와 같이 구조적 안정성이 요구되는 플랜트를 국내 기술로 설계 시공하려는 국내 실 정에서 이로 인한 파이프계에 발생할 수 있는 유체유발진동과 안정성을 예 측할 수 있는 해석이론은 파이프계의 설계 및 운전조건의 선정에 있어서 그 의의가 크다고 할 수 있겠다.

본 연구에서는 동적인 비선형계의 범위를 상미분방정식으로 표현되지 않는 계를 총칭하는 것으로 보고, 이들 계의 거동에서 비선형성을 탐색할 수 있는 실용적인 측면에서의 방법을 제어하였다. 이 방법은, 관심 주파수 범위내에 서의 정현파 입력을 계에 가하고 출력에서의 정현파 여부를 판단하여 비선 형성을 평가하고 있다. 따라서 주어진 계가 어느 주파수에서 또, 어느정도의 진폭에 이르면 비선형 거동이 뚜렷해지는 지를 나타낼 수 있다. 실제로 동적 인 비선형계는 자체의 특성에 의해 같은 진폭의 입력을 가하더라도 주파수 에 따라 출력의 진폭이 달라지므로 각 주파수에 따라 비선형여부를 평가하 는 것이 바람직하다.

The nonlinear dynamic characteristics of a two-degree-of-freedom beam-mass structure is investigated. The flexible L-shaped structure with a two-to-one internal resonance is subject to a primary resonance and the resulting planar dynamic responses are examined. A quadratic damping, which has been avoided to use because of the difficulties in the analysis, is considered to take into account the effect of viscous damping due to the surrounding fluid. The method of multiple scales is used to determine first-order approximations to the solutions. Force-response and frequency-response curves are generated.

Interaction between system and disturbance results in system with time-dependent parameter. Parameter variation due to interaction has random characteristics. Most of the randomly varying parameters in control problem is regarded as white noise random process, which is not a realistic model. In real situation those random variation is colored noise random process. Modified F-P-K equation is proposed to get the response of the random parametric system using some correction factor. Proposed technique is employed to obtain the colored noise parametric system response and confirmed via Monte-Carlo Simulation.

이 논문의 제목에 제시한 질문에 답하기 위하여 비선형문제의 전형인 탄성 진자계를 집중적으로 조사하였다. 조화가 전력을 가진 탄성진자계는 비자율 계(원래계)로 나타나는데 다중시간법을 사용하여 이 계를 자율계(근사화계) 로 변환하여 조사하였다. 이 두 계의 해의 Lyapunov지수를 비교한 결과, 근 사화계의 해가 혼돈운동인 매개변수(가진진폭)의 값 근방에서 원래계의 해도 혼돈운동이 된다는 사실을 확인하였다. 이 결과가 애초의 질문에 일반적인 해답이 될 수는 없겠지만 약 비선형 다자유도 진동계의 혼돈운동 해석에 매우 중요한 참고자료가 될 것으로 판단된다.

In this paper, the dynamics of a 2-DOF not 1:1 resonant Hamiltonian system are studied. In the first part of the work, the behaviors of special periodic orbits called normal modes are examined by means of the harmonic balance method and their approximate stability ar analyzed by using the Synge's concept named stability in the kinematico-statical sense. Secondly, the global dynamics of the system for low and high energy are studied in terms of a perturbation analysis and Poincare' maps. In this part, one can see that the unstable normal mode generates chaotic motions resulting from the transverse intersections of the stable and unstable manifolds. Although there exist analytic methods for proving the existence of infinitely many periodic orbits, chaos, they cannot be applied in our case and thus, the Poincare' maps constructed by direct numerical integrations are utilized fot detecting chaotic motions. In the last part of the work, the existence of arbitrarily many periodic orbits of the system are proved by using a subharmonic Melnikov's method. We also study the possibility of the breakdown of invariant KAM tori only when h>h$_{0}$ (h$_{0}$:bifurcating energy) and investigate the generality of the destruction phenomena of the rational tori in the systems perturbed by stiffness and inertial coupling.

본 연구에서는 반연성해석(Semi-coupling analysis) 즉 음향 응답이 구조와 음향 시스템의 모달 계수로 표현되는 방법과 구조-음향 연성계수를 이용한 소음저감의 예를 제시한다. 이전까지의 연성해석에서는 해석의 신뢰성을 위 하여 실험에서 구한 구조 모우드를 사용하였다. 그러나 설계단계에서 차실소 음을 예측하고 설계변경의 자료를 제시하기 위해서는 유한요소법을 이용한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 부분 구조 합성법, 주요 결합부에 상세 유한요소 모델의 정적해석등에 의한 등가모델링 기법, 감도해석을 이용한 결 합부 모델링기법을 이용한 유한요소법 구조모우드해석과 그 결과를 이용한 연성해석의 결과를 보여준다.

방진고무는 진동을 방지하여 다른 구조물의 진동전달 차단은 물론, 장비의 수명연장 및 효율을 증가시키기 위한 목적으로 사용되는데 이러한 방진고무 의 동적특성을 일반화하는 것은 어렵기 때문에 방진고무 시편의 동특성 해 석시험 결과치를 기준으로 원하는 성능에 부합하도록 방진고무의 재질을 선 정하고 사양에 의한 엔진마운트를 설계 제작하여야 한다. 이번에 제작한 UEM 엔진마운트는 해상용, 육상용 설비에 적용 가능하며, 특히 해상용에 적 용하고 외부 환경에 의한 부식으로부터 방진고무 및 기자재를 보호하기 위 하여 하우징을 특수재질로 제작하였고, 수직.수평력을 고려하여 큰 하중에 견딜 수 있도록 원추형 형상설계와 강성을 보강하였다. 특히, 원추형 형상으 로 제작하여 하중을 일정하게 분산시키고, 사용 가능한 선형영역을 확대 시 켰으며, Buffer(Steel Bar)를 이용하여 높은 파고 등에 의한 외부 충격량에 따른 큰 변위의 발생으로부터 설비를 보호할 수 있다. 본 논문에서는 물리적 특성이 같은 방진고무를 사용하고, 적층 수만 다르도록 두가지 모델 UEM-155와 UEM-255를 설계 제작하여 수직.수평방향의 정적시험, 동적시 험, 현장 장착시험 등을 수행함으로써 기업에서 요구한 사양에 적합한가를 고찰하였다.

본 연구에서는 세탁통 및 감속장치가 스너버(Snubber)와 지지 스프링에 의 해서 지지되는 하부지지형 세탁기를 모델로 선택하였으며, 시스템의 동특성 해석을 위하여 세탁기를 회전체를 갖는 강체 현가 시스템으로 모델링하고 운동방정식을 구하여 수치 해법을 적용하여 진동 특성을 계산하였다. 세탁기 의 진동 형태를 예측하기 위해서 밑판의 마찰 계수, 스터버의 곡률 반경, 지지 스프링 계수 및 위치 등을 진동량에 영향을 미치는 설계 변수로 선정하여 결과를 구하였으며, 이 자료들을 설계 변경시에 이용할 수 있게 하였다.

본 논문에서는, 특히 고효율에 따른 소음 증가문제를 해결하기 위해 실험계획법을 이용한 머플러를 설계하였고, 설계단계에서부터 시뮬레이션 검증을 통해 효율을 고려한 저소음 머플러 설계가 가능하도록 머플러의 형상을 유한요소법에 의해 모델링한 후에, 소음해석 PACKAGE인 SYSNOISE를 이용하여 전달손실(TRANSMISSON LOSS) 해석을 해석하였고, 유동해석 PACKAGE인 PHONEMICS를 이용하여 압력손실을 최소화함으로써, 효율 및 소음측면에서 기존머플러보다도 더 우수한 머플러를 설계할 수 있는 PROCEDURE를 개발하였다. 이에 따라 차후 머플러내의 냉매유동특성과 소음특성을 동시에 고려한 머플러가 설계가능하리라 생각한다.

제품의 라이프싸이클이 짧아짐에 따라 제품 개발시 설계평가를 위한 CAE활 용이 필수적인데 본 연구에서는 복잡한 기구물에 대한 시스템적 진동해석에 유용한 부분구조합성법을 이용하여 창문형 에어콘의 진동에 대한 조립해석 을 수행하고 이를 이용하여 배리어와 커버배리어에 대해 구조변경을 통해 강성을 높임으로써 진동량을 저감시키고 이를 확인하였다.

본 연구에서는 공기스프링을 능동요소로 사용한 방진대를 1자유도 및 2자유도로 모델링하여 이론해석을 수행하였고, 이에 따른 컴퓨터시뮬레이션과 실험을 통하여 이론의 타당성을 검증하였다. 다음으로 공기스프링 방진대의 방진성능 향상을 위하여 비례제어밸브, 컴퓨터, 측정센서 등을 이용하여 공기 스프링내의 공기압력을 능동적으로 조절할 수 있는 제어계를 구성한 후, 최적제어 및 퍼지제어 알고리즘을 적용하여 상태귀환 제어를 실시하였다.

본 연구에서는 소음의 주기성분에 해당하는 전기적 참조신호인 주기적 펄스 신호(pulse train)를 사용하는 실시간 제어용 어셈블리 프로그램을 작성하고, Synchronous Sampling Method를 사용하여 능동소음제어를 실시, 이것에 대 한 장단점 및 한계를 고찰하는데 있다.

본 연구에서는 무한덕트의 경우를 기준으로 하여 반무한덕트(semi-infinite duct)와 유한덕트에서의 소음제어결과를 비교함으로써 반사에 따른 영향을 실험적으로 고찰하였다. 제어는 광대역의 평면파 소음을 대상으로 하였고 적 응필터 기법을 적용하여 실시간으로 감소시키고자 하였다. 또한 원소음의 진 행방향과 반대방향의 음에 대한 마이크로폰의 감도(sensitivity) 역시 능동소 음제어 시스템의 성능을 결정하는 주요 요소로 볼 수 있으므로 두 개의 마 이크로폰으로써 지향성 마이크로폰을 구성.실험을 통하여 그 결과를 고찰하 였다.

본 연구에서는 액체를 이용한 위험속도 이상에서 불평형의 반대측으로 액체 를 이동시켜, 이것을 평형질량으로서 이용하여 축의 휘돌림 진폭을 감소시키 는 방안으로서 자기보상형 액체평형장치를 제안하고 기지의 정불평형에 대 한 이론과 실험을 통하여 그 유용성을 검증하고 결과를 나타낸다.

본 연구에서는 진동 문제가 심각하게 발생하고 있는 한 압연기를 대상으로 조업중의 진동과 동적 torque의 변화를 동시에 측정하여 이들 data를 여러가 지 해석기법을 통해 분석함으로써, 진동 발생 원인과 mechanism을 규명하고 진동에 미치는 torque 변화의 영향을 알아보고자 한다. 또한 이를 근거로 진 동발생과 설비 손상의 방지 방안을 제시하고자 한다.

본 논문에서는 탄성바닥 위에서의 세개의 질량과 두개의 방지재로 구성된 지지계에 의한 진동절연의 이론적 고찰과 실험에 의한 검증을 하였다. 효과 적인 진동절연은 본 논문에서 기본적으로 관심을 가지는 탄성바닥에서의 진 동전달률을 감소시키는 것이며, 단순한 수학적 형태로 표현되는 진동전달률 공식은 영향계수법(Receptance Method)을 이용하여 유도된다.

Optical devices and electronic equipments used in the laboratory of the synchrotron light source building of the accelerator have stringent vibration limits. In order to control the vibration of the building structure and HVAC systems which are main vibration sources are evaluated using experimental modal analysis. Double anti-vibration system is used for the HVAC system and results show that the double anti-vibration system reduces the vibrations of the building to acceptable levels.

현대 산업사회에서 발전소는 중요한 시설물이다. 특히 원자력발전소는 지진 과 같은 천재지변시 매우 위험하기 때문에 내진설계가 필수적으로 요구되어 진다. 최근 국내 원자력발전소의 증가와 1986년 이후 만들어진 내진관련 법 규에 따라 내진설계가 보편화 되어가고 있다. 본 연구에서는 발전소에서 쓰 이는 입축펌프를 해석대상기종으로하여 구조해석과 내진해석을 수행하엿다. 입축펌프는 큰 질량을 가진 모터가 펌프의 윗부분에 위치하고 있어 진동문 제가 야기되는 기종이다. 펌프의 고유진동수는 기초부의 강성과 수조의 내수 위에 따라 변하며, 펌프의 축계의 진동수에 비하여 구조계의 진동수가 운전 회전수에 가깝기 때문에 구조계의 진동이 문제시된다. 해석에 있어서 펌프는 단면이 변하는 Euler Beam으로 보고 유한요소법을 사용하여 모델링하였고, 물의 저항에 의한 부가질량을 고려하였다. 내진해석은 응답스펙트럼법으로 수행하였으며 GRS는 Housner가 0.2g에 대하여 제작한 것을 OBE 조건 (0.12g)으로 scaling하여 사용하였다. 각 모드에 대한 합성방법은 SRSS 법을 적용하였다. 또한 응답스펙트럼법과 시간이력해석의 결과를 비교하였으며, 시간이력해석에서, 수치해석방법으로는 Newmark법을 적용하였다. 지진자료 는, 1940년, California에서 발생한 Elcentro 지진 자료를 이용하였다. 연구수 행과정에서 기초강성계수와 수조내 물의 수위를 주된 인자로 하여 이들의 값에 따라 변하는 고유진동수를 고찰하고, 지진입력시 예상되는 최대응답을 구하여, 비교 분석하였다.

본 논문은 과천선(금정-인덕원간 5.7km) 구간중 인덕원역 주변에서 전동열 차 운행으로 인하여 발생하는 진동으로부터 주민들의 진동피해 실태를 조사 하고, 여러가지 진동 저감대책을 검토하여 항구적인 대책을 마련하는데 그 목적이 있다.

본 연구에서는 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 대형 구조물인 안테나 각 분계의 동특성을 파악하고, 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성을 파악하였다. 또한 구조물의 주파수 응답 함수를 이 용하여 지배적인 고유모드를 구하였고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산 출하여 전체 고유모드에 대한 분계의 에너지 기여도 파악하였으며, 이와 같 은 진동 요인 분석에 따른 진동 대책으로, 변형 및 운동 에너지 기여도가 높 은 분계의 질량 및 강성 변경에 따른 구조물의 동특성 변화를 예측함으로 구조물의 동특성 개선의 방향을 제시하였다.

최근 서울에서는 날로 심각해지는 교통난 해소대책으로 현재 운행중인 1-4 호선 외에 5-8호선의 공사가 한창 진행중이다. 이러한 지하철 통과 인접지역 에서는 지하철 운행 진동으로 인하여 상부나 인접 건물에 진동 영향이 우려 되는 경우가 많으며 이에 대한 대책으로 지하철 궤도부를 방진하거나 상부 의 건물을 지하철 구조체로부터 진동 절연하는 방법이 검토되고 있다. 이러 한 대책 수립시에는 대책후의 진동예측이 필요하며 지하철의 진동특성 입력 데이타 확보가 필수적이다. 본 연구에서는 이러한 필요성에 따라 서울의 2호 선 강남역과 교대역, 3호선 교대역 궤도부 주변 바닥과 벽체, 플랫폼, 표파는 층의 바닥에서 지하철 통과시의 전후, 좌우, 상하방향의 진동을 측정 분석하 여 추후 지하철 진동저감대책 수립에 기초자료로 제시하고자 한다.

본 연구에서는 이러한 방진궤도의 성능을 파악하고 또 적절한 방진궤도의 설계를 위하여 먼저 모형화하는 방법을 제시하였다. 이를 위해서는 궤도를 구성하는 방진요소의 특성을 결정하는 것이 필수적이므로 현재 사용되고 있 는 점탄성 방진재에 대하여 주파수, 온도, 초기 변형률, 동적변형률등 여러가 지 인자에 대한 물성치를 구하였으며, 이를 이용하여 궤도계의 진동전달 특 성을 파악하고 고찰하였다.