이 논문에서는 자기보상 주파수 응답 함수 기법을 적용하여, 콘크리트 재료의 감쇠계수를 정량적으로 측정할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 상대적인 감쇠량이 아닌, 재료 고유의 감쇠 계수를 측정할 수 있으며, 감쇠계수 측정 실험을 통해 제안된 기법의 재현성 및 정확성을 검증하였다.
본 논문에서는 유한요소법에 기초한 상용프로그램을 이용하여 도파관 필터를 시뮬레이션을 할 경우 도체에 의한 손실을 포함시키는 방법을 제시하였다. 우선 균일한 도파관의 도체에 의한 감쇠의 시뮬레이션 결과를 이론치와 비교하였다. 다음으로 도파관 대역통과 필터의 통과대역 감쇠의 측정결과와 시뮬레이션의 결과를 비교하여 시뮬레이션의 정확도를 검증하였다.
감쇠비는 현수교에 있어서 교량진동을 평가하기 위한 중요한 동적 요소 중 하나이다. 하지만, 실재 현수교에서 계측된 상시 진동신호로부터 감쇠비를 직접적으로 추정하는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이다. 뿐만 아니라, 한정된 계측자료를 이용하여 추정된 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠와 마찰 감쇠를 구분하는 것은 더욱 어렵다. Macdonald는 2005년 발표한 자료에서 공기역학적 감쇠성능은 풍속에 따라 선형적으로 증가한다고 하였으며, Park등은 감쇠성능은 진동의 크기에 따라 변화할 수 있다고 하였다. 따라서 본 논문에서는 이러한 감쇠비, 풍속, 진동의 크기 사이의 관계를 연구하여, 추정 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠와 마찰 감쇠를 구분하고자 하였다. 본 논문에서 감쇠비 추정대상으로는 전라남도 고흥에 위치한 소록대교를 선택하였으며, 감쇠비 추정에는 Hilbert 변환법을 이용한 방법과 확장형 칼만필터를 이용하였다. 또한 두 방법으로 추정된 감쇠비들을 상호 비교를 실시하였다. 그 결과, 상시진동 자료와 차량재하실험으로부터 얻어진 자료를 이용하여 추정된 감쇠비와 풍속, 그리고 가속도의 크기를 이용하여 추정 감쇠비로부터 공기역학적 감쇠 성능과 마찰 감쇠 성능의 구분이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서 취급한 제동권선이 없는 철극선의 3상단락현상을 해명하는데 있어 우선 임의력율의 전류를 횡축분과 직축분으로 분리해서 취급하는 소위 Blonde의 2반작용법(two reaction method)를 썼고, 각종 Reactance를 표시하는데는 편리한 단위법(perunit notation)을 사용했으며, 전기자의 1상저항은 각종 Reactance ( $X_{x}$, $X_{q}$ )의 어느것 보담도 극소치임으로 실제계산에는 무시했으나 과도전류의 변화를 좌우하는 감쇠정수[decrement factor)에는 큰 영향을 준다는 것이 규명되었다. 해석결과로서 3상단락전류의 초기치는 특수치보다 훨씬 큰 이유로서 단락전류가 계자자속을 약하게 만들어 그 반동으로 계자회로에 일정자속을 유지하기 위하여 부문적으로 개자전류가 증대함을 알게되었고, 단락전류의 직축분과 횡축분의 구성분이 규명검토되었고, 발전기의 돌발단락저류는 일반적으로 직류분, 기본파교류분 및 제2조파등을 포함하나 그 전부가 시정수의 역수인 감쇠정수에 지배되어서 지수함수곡선에 따라 감쇠되어 결국에는 지속단락전류에 귀착한다는 사실과 3상단락은 평형단락사고임으로 영상전류는 영이며 각상과도전류의 위상차가 120.deg.라는 것엔 변함이 없다는 것과 끝으로 철극기를 정격속도로 운전해 놓고 이것을 여자해서 무부하전압을 수기시켜 그의 3상전단자를 돌연 단락해서 그의 과도전류의 파형을 Oscillograph로 촬영하면 본론에서 해석한 결과식의 그것과 일치하게 됨을 알 수 있을 것이다.것이다.
본 연구에서는 Newton법에 의한 수치해석을 이용하여 감쇠를 가진 진동계의 최적고유진동수비와 최적감쇠비를 구했으며, 비선형동흡진기가 부착된 진동계의 운동 방정식을 유도하여 조화밸런스법에 의한 진폭비를 산출해서 진폭비에 대한 비선형성의 영향 및 경성스프링과 연성스프링의 특성을 규명하였다.
3톤급 소형어선의 나선, 빌지킬 및 중앙날개(central wing)가 부착된 상태의 3가지 모델에 대해 파랑중(선수파)에서 속도 변화, 초기각의 변화 및 OG(무게중심과 횡동요 중심간의 거리)의 변화에 따른 횡동요 감쇠시험에 의해 감쇠 특성을 비교하였다. 파주기 변화에 대한 영향도 포함시켰다. 또한 에너지법에 의해 선형 및 비선형 속도항에 의존하는 횡동요 감쇠모멘트를 계산하여 시험값과 비교하였으며 3가지 모델에 대한 에너지 발산 형태도 비교하였다. 파랑이 있을 때 감쇠력은 전진속도가 없는 경우는 증가하였으나 전진속도가 있는 경우는 부가물이 부착된 경우에는 양력증가에 의한 감쇠력 증가 기여도가 아주 크기 때문에 파랑에 의한 감쇠력 증가는 미소하였다.
감쇠재료인 점탄성재료는 여러 산업현장에서 발생하는 소음 및 진동문제를 해결하기 위하여 널리 쓰이고 있다. 기존의 진동감쇠 제어기술을 이용하여 이러한 문제를 성공적으로 해결하기 위해서는 먼저 제어하고자 하는 구조물에 적용될 점탄성재료의 진동감쇠 특성이 명확히 규명되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 1)우리의 일반적인 실험실 환경에서 모우드해석법을 통해 점탄성재료의 진동감쇠특성을 측정할 수 있는 실험이론과 기법을 정립하고 2)제한된 환경(온도 및 주파수)에서 얻어진 실험 데이타를 이용하여 reduced-frequenct-nomogram(RFN)을 그릴 수 있는 전산프로그램을 개발하였으며 또한 RFN으로부터 확보한 점탄성재료의 진동감쇠특성을 이용하여 감쇠처리된 구조물의 진동해석을 수행하였다.
본 논문은 지진응답을 제어하기 위해 다층 건물에 설치된 마찰감쇠기의 간단한 설계절차를 제안하였다. 마찰감쇠기는 비선형성이 강하므로 마찰감쇠기가 설치된 건물의 제어효과를 파악하는 것은 어렵다. 마찰감쇠기의 제어력은 층간속도에 영향을 받으므로, 인접한 모드가 서로 연계된다. 따라서 응답은 공진일 때 안정상태응답으로 가정하여 유도하였다. 첫째로 지진하중에 대한 정해응답을 구하는 것은 불가능하므로 조화가진을 받을 때의 근사해를 유도하였다. 둘째, 다층 건물을 단자유도로 변환하기 위해서 모드해석이 수행되었다. 셋째, 근사해를 이용하여 등가감쇠비를 유도하였다. 그리고 등가감쇠비를 이용하여 응답감소계수를 제안하였다. 마지막으로, 마찰감쇠기의 마찰력을 응답감소계수에 의해 설계하고 설계된 감쇠기를 7개의 지진파를 통해 검증하였다. 비선형해석 결과가 제안된 절차의 유효성을 확인하였다.
비보존력(non-conservative force)을 받는 외팔기둥의 동적 안정성 거동특성을 조사하기 위하여, 전단변형 및 감쇠효과가 고려된 Hamilton의 원리를 적용하고 무차원화 된 운동방정식 및 유한요소 정식화 과정을 제시한다. 유도된 행렬운동방정식을 이용하여 외팔보(Beck's column)의 고유치해석에 의한 정적좌굴(divergence) 및 동적 좌굴하중(flutter load)을 산정하고 $Newmark-{\beta}$법에 의해서 시간응답해석을 실시한다. 이러한 해석법을 이용한 매개변수연구를 통하여 전단변형 및 회전관성효과, 비보존력의 방향파라미터에 대한 임계하중의 영향, 그리고 내적 및 외적 감쇠하중의 영향이 비보존력계의 동적 안정성에 미치는 영향을 분석한다.
비성형 동력학계로 모델링된 부유수송체의 동적응답을 조사하고 그 운동의 안정성을 해석하였다. 종동요 모우드의 고유주파수가 횡동요 모우드의 고유주파수의 두배가 되는, 즉, 2:1 내부공진 혹은 자기계수공진인 조건하에서, 이부유수송체는 한 운동 모우드의 직접가진에 의해 간접가진된 다른 모우드가 대진폭 응답을 보일 수 있음을 밝혔다. 또항, 종동요 모우드의 감쇠력은 비교적 넓은 범위의 운동에 대해 선형적임에 반해, 횡동요 모우드의 감쇠력은 점성의 영향이 대단히 커서 비선형성이 대단히 강한 것으로 알려져 왔다. 이 문제를 수학적으로 모델링하기 위하여, 종동요 모우드의 운동방정식에는 선형및 제곱형의 합의 형태인 감쇠력 모형을 사용하였다. 다중척도법을 사용하여 이 두가지 운동 모우드의 주기적 응답및 그의 안정성에 미치는 제곱형 비선형 횡동요 감쇠력의 영향을 밝혔다. 조우주기가 횡동요 모우드의 고유주기와 근사한 경우에 대하여 이 비선형계의 응답을 구하고 주파수-응답 곡선으로 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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