• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• 제10권3호
• /
• pp.85-100
• /
• 2006

This paper proposes an optimal design method of linear viscous dampers for the seismic performance of two adjacent structures with different heights. Accordingly, connection method using diagonal bracing between two floors and connection method between two structures are considered, and the effectiveness of the latter method is confirmed through the comparison of the frequency response functions with respect to damping capacity. Moreover, optimal damping to minimize the response of the adjacent structures in the frequency domain is found. The sensitivity of natural frequency and modal damping according to the damper capacity at each floor is obtained for the optimally designed system. From the sensitivity analysis, the modal damping is evaluated to be very sensitive to the damper installed at higher floor. Therefore, sensitivity-based damping distribution method is proposed. Diagonal bracing connection method, uniform distribution method and sensitivity-based distribution method are compared to each other in terms of seismic performance. The comparative results demonstrate that the proposed method is an effective seismic design method for the adjacent structures.

• Proceedings of the KSR Conference
• /
• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.175-181
• /
• 2007

본 연구에서는 지하철용 전동차의 현가장치를 구성하는 1차 현가장치 및 2차 현가장치의 강성 및 감쇠지수 변화가 전동차의 상하진동에 미치는 영향을 분석하였다. 실제 운행 중인 전동차에 대하여 액슬박스, 대차, 객차에서 측정된 진동 데이터를 바탕으로 대차와 차체로 구성된 2자유도계 해석모델을 생성하였고, 실측된 윤축의 진동을 입력신호로 하여 수치해석을 수행하였다. 1, 2차 현가장치의 강성 및 감쇠지수의 변화에 따른 응답을 고찰한 결과, 차량의 상하진동에 지배적인 영향을 주는 설계변수는 2차 공기스프링의 강성임을 알았다. 또한 이러한 결과는 ADAMS/RAIL 전산해석을 통해서도 검증할 수 있었다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• 제13권2호통권54호
• /
• pp.165-171
• /
• 2009

This research developed two semi-active MR dampers whose gaps in the orifice area were different from each other, and evaluated their damping performance by loading tests. The Damping performance of MR dampers characteristically depends on various factors like their material and mechanical ones, but most importantly on the size of gap in the orifice area. For this research, we designed the orifice gaps of two dampers as each 1.0mm and 2.0mm, both with the 80mm outer diameter of the orifice. We also designed two loading test sets with different input currents, and acquired different control ability from them. The acquired test results were analyzed and evaluated with their maximum and minimum damping force and also their dynamic range from the force-displacement hysteresis loops and the force-input current relationship curve. This research clearly proved how the damping performance of control devices depends on the gap effect, and also presented a possibility that the two dampers developed in this research could be used for the smart control of construction structures by effectively adapting the input current and the number of coil turns.

• Computational Structural Engineering
• /
• 제11권1호
• /
• pp.171-178
• /
• 1998

The added viscoelastic dampers increase damping and stiffness of buildings and results in so called non-classical or non-proportional damping problem. In this system the eigenvectors of the undamped system may not diagonalize the damping matrix, and the system is generally analyzed by converting the equation of motion into a 2n first order state-space form. As this approach is complex and time-consuming compared to the classically damped problem, the system is often analyzed by neglecting the off-diagonal terms in the damping matrix. In this paper the theoretical background of the approximate approach is studied, and the vibration characteristics of a three-story shear building with a viscoelastic damper are investigated using the exact and approximate method. It is found that the approximate method may produce good result when the additional damping is small, but as the damping increases the error also increase.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.74-74
• /
• 2011

본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• 제16권1호통권94호
• /
• pp.150-160
• /
• 1999

본 논문은 ‘파트 1’에 그 기초를 두었으며, 실제 실험 상황에의 응용예를 들었다. 보편적인 ‘이중-우물 위치 진동기(double-well potential vibrator)'를 외부 공기압 감쇠기를 장치할 수 있도록 수정하였다. 감쇠는 높음 또는 낮음 으로 조정할 수 있도록 하였다. 이 실험계는 주기운동부터 카오스 운동까지 다양한 동적 특성을 보여준다. 힘-위상(Force-Stare Mapping) 방법이 선형상태 및 카오스상태에 응용되었으며, 특히 감쇠의 높고 낮음의 파악에 그 중점을 두었다. 그리고 , 부분발산지수들(Short term averaged Lyapunov exponents)의 합이 또한 감쇠를 파악함과 동시에 높은 감쇠에서 낮은 감쇠로의 변화를 감시할 수 있음을 보였다. 이 두가지 방법들을 비교하였으며 논하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• 제17권5호
• /
• pp.13-20
• /
• 2013

In order to reduce seismic responses of a structure, additional dampers and vibration control devices are generally considered. Usually, control performance of additional devices are investigated for optimal design without variation of characteristics of a structure. In this study, multi-objective integrated optimization of structure-smart control device is conducted and possibility of reduction of structural resources of a building structure with smart top-story isolation system has been investigated. To this end, 20-story example building structure was selected and an MR damper and low damping elastomeric bearings were used to compose a smart base isolation system. Artificial earthquakes generated based on design spectrum of low-to-moderate seismicity regions are used for structural analyses. Based on numerical simulation results, it has been shown that a smart top-story isolation system can effectively reduce both structural responses and isolation story drifts of the building structure in low-to-moderate seismicity regions. The integrated optimal design method proposed in this study can provide various optimal designs that presents good control performance by appropriately reducing the amount of structural material and damping device.

• Journal of the Society of Disaster Information
• /
• 제17권4호
• /
• pp.829-838
• /
• 2021

Purpose: The Air Spring Damper System (ASDS) is proposed when existing concrete structures that have not been seismic resistant for economic and technical reasons or low-rise concrete structures that are difficult to earthquake. Method: To conduct a study on the damping force antigen in the kinetic equation of free vibration, we analyze whether this device has damping ability as a damper experimentally and theoretically, and examine the possibility of field application. Result: The air damper system is considered to be more economical than steel hysteresis dampers even if the number of dampers increases due to its easy manufacture and construction and low restrictions on shape, size, material, etc. Conclusion: In an air spring damper system, it is essential to reduce the diameter of the air inlet/outlet hole to improve the damping ratio, and in this case, if the diameter exceeds a certain lower limit, consideration of the compressibility of air is required, so further research is needed.

• Journal of the Korea Society for Simulation
• /
• 제24권4호
• /
• pp.35-41
• /
• 2015

Recoil system for 40mm automatic gun is a device developed to absorb the shock of explosion. It is impossible to conduct pinpoint strike due to recoil if very high explosive shock, which is generated when an automatic gun fires shells, can't be absorbed. This study covers development and verification of analysis model for recoil system by utilizing a multi-domain software. The research process is as in the following. First, an analysis model is developed to verify damping characteristics through understanding of design intention. Second, environment which is identical to a field test is set up on analysis tool after putting explosive force that is measured through the test into the analysis model. Finally, the analysis model for recoil system using the multi-domain software is verified if it has effectiveness with a comparison between internal pressure of the recoil system along with displacement of gun barrel and the field test result.

• Proceedings of the Korean Society of Fisheries Technology Conference
• /
• 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
• /
• pp.83-86
• /
• 2003

선박은 근본적으로 파랑이 향상 존재하는 해상에서 운항하게 되므로 파랑 중에서의 선체운동 여객, 승무원, 화물 및 선박 자체의 안전과 밀접한 관계를 가지게 된다. 뿐만 아니라 선박의 운동은 해상에서의 각종 활동과 임무수행의 정도를 결정하는 주요한 인자가 되고 있다. 횡동요(Rolling)는 6 자유도 운동 가운데에서 가장 중요한 운동이며, 선박들이 근본적으로 횡동요에 대하여 낮은 감쇠특성을 갖고 있기 때문에 안정성 측면에서 볼 때에 가장 많이 제어되어 왔다. (중략)