• Title/Summary/Keyword: 감쇠진동

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Design Parameter Identification Using Transfer Function of Liquid Column Vibration Absorber (LCVA) (전달함수를 이용한 LCVA의 설계변수 분석)

  • Lee, Sung-Kyung;Min, Kyung-Won;Chung, Hee-San
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.13 no.4
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    • pp.47-55
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    • 2009
  • The purpose of this study is to verify the transfer function of input acceleration and output control force by linearizing a velocity-dependent damping term of Liquid Column Vibration Absorber (LCVA). Analytical and experimental research is conducted to identify natural frequency, damping ratio and participated mass ratio of LCVA with various section ratios of vertical and horizontal areas. Findings obtained experimentally by the shaking table test are compared with analytical findings using optimization technique with constraints. The results indicate that the level of liquid and section ratio of LCVA affect the characteristics of damping ratio and mass ratio. Damping and mass ratio increase as the section of vertical column of LCVA decreases, due to turbulence in the elbow of LCVA.

Design to Control Vibration for Stay Cable with Damper (댐퍼도입에 의한 사장 케이블의 제진설계)

  • Kim, Hyeon Kyeom;Hwang, Jae Woong;Lee, Myeong Jae;Seo, Ju Won
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.1A
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    • pp.51-58
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    • 2008
  • A cable element happens to vibration easily rather than other elements because a cable element has few rotational stiffness. Dynamic motion of stay cable is distinguished from vibration by wind and/or rain and excitation by support movement. Mostly a stay cable is vibrated by wind and/or rain except that when natural periods coincide between stiffening girder and stay cable. It happens to deterioration of serviceability and durability by vortex shedding, rainy-wind induced vibration, and galloping. Additional damping generated by installation of cable damper is well known good scheme against above phenomena. Researchers have lack of effort to develop the recommendations even if cable stayed bridges are designed and constructed in Korea. Therefore, development of the domestic recommendations should be achieved as soon as possible. This study suggests the consistent and systematic recommendations on vibration controlling design of stay cable by installation of damper. It gives readers two important methodologies that one evaluates required damping ratio, the other determines installing point considering efficiency.

Response Characteristics of Forced Vibration of High Damping Vehicle Passing the Bumped Barrier (둔턱을 진행하는 고감쇠 차량의 강제진동 응답특성)

  • Kim, Jong-Do;Yoon, Moon-Chul
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.11 no.3
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    • pp.132-139
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    • 2021
  • The response characteristics of the forced vibration generated when the high-damped vehicle pass the bumped barrier was studied, and in particular, the response behavior of displacement, velocity and acceleration was analyzed for the forced vibration model. In addition, in order to obtain responses such as displacement, velocity, and acceleration, a numerical analysis technique of the Runge-Kutta-Gill method was performed in time domain. The response was successfully obtained in detail under several high damping conditions. As a numerical analysis result, the response of the vehicle was obtained by considering the vehicle body to which the impulse impact was applied. Also, the analysis result was compared with the experimental result in order to verify the validity of vehicle model. The amplitude and natural frequency of the vehicle were considered and analyzed. The Nyquist diagram of the vehicle model was also obtained and the relationship could be analyzed. And the vibration response was analyzed on different mass, damping and stiffness.

A Study on the Vibration Characteristics of Sungnyemun (숭례문의 진동특성에 관한 연구)

  • Kim, Hye-Won;Lee, Jung-Han;Park, Min-Kyu;Park, Byung-Cheol;Yi, Waon-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.540-543
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    • 2009
  • 본 연구는 숭례문의 진동측정을 통한 고유진동수와 감쇠, 진동모드 등의 파악을 목적으로 한다. 목조 건축물의 진동측정방법은 건축물에 손상을 주지 않으며 공학적인 데이터의 획득으로 숭례문의 시간, 환경에 따른 구조특성의 변화를 수치적으로 파악할 수 있게 해준다. 숭례문에 대하여 상시미동측정과 인력가진측정을 실시하였다. 그 결과, 숭례문의 진동특성은 장변방향으로 2.12Hz, 단변방향으로 1.56Hz로 비슷한 규모와 형식이라고 할 수 있는 흥인지문, 수원 팔달문보다 높은 고유진동수값을 얻었고 감쇠값은 장변방향으로 1.7%, 단변방향으로 1.8%의 값을 가진다. 2008년 화재로 전소된 숭례문의 진동특성이지만 앞으로 비슷한 구조 건축물에 대한 측정 데이터의 축적을 통하여 목조 건축물의 진동특성에 대한 주기식 및 성능파악에 대한 기준 및 평가자료의 근거로 쓸 수가 있다.

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A Study on the Decay Effect of Ground Vibration based on the Number of PLHBM Holes in Gneiss Area (편마암지역에서 선대구경 수평보링 공수적용에 따른 지반진동 감쇠효과 연구)

  • Choi, Hyung-Bin;Han, Dong-Hun;Ki, Kyung-Chul
    • Explosives and Blasting
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    • v.34 no.2
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • In this study, the field tests were performed on V-cut, PLHBM 1 hole, PLHBM 2 hole in gneiss area in order to compare the effects of the vibration decay of a tunnel cut-hole according to the number of PLHBM holes with scaled distance. Based on the prediction equation of blasting vibration from the result of the tests, the decay rate of vibration were confirmed 21.8~61.1% using PLHBM 1 hole, 35.7~79.3% using PLHBM 2 hole for scaled distance within $10{\sim}100m/kg^{1/2}$ on the basis of V-cut PPV. As the scaled distance was increased, the effect of vibration decay was decreased. The effect of vibration decay of cut-hole for intial PLHBM 1~2 hole was significantly high.

The Applications of Viscoelastic Dampers for Vibration control (고층건물의 진동제어를 위한 점탄성 감쇠기의 활용)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.1
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    • pp.77-88
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    • 2000
  • 복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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Estimation of Attenuation Relationship Compatible with Damping Ratio of Rock Mass from Numerical Simulation (수치해석을 통한 진동감쇠식 맞춤형 암반의 감쇠비 산정)

  • Kim, Nag Young;Ryu, Jae-Ha;Ahn, Jae-Kwang;Park, Duhee;Son, Murak;Hwang, Young-Cheol
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.31 no.4
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    • pp.45-55
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    • 2015
  • The stability of the adjcent structures or slopes under blasting is typically evaluated using an empirical vibration attenuation curve or dynamic numerical analysis. To perform a dynamic analysis, it is necessary to determine the blast load and the damping ratio of rock mass. Various empirical methods have been proposed for the blast load. However, a study on representative values of damping ratio of a rock mass has not yet been performed. Therefore, the damping ratio was either ignored or selected without a clear basis in performing a blast analysis. Selection of the dampring ratio for the rock mass is very difficult because the vibration propagation is influenced by the layout and properties of the rock joints. Besides, the vibration induced by blasting is propagated spherically, whereas plane waves are generated by an earthquake. Since the geometrical spreading causes additional attenuation, the damping ratio should be adjusted in the case of a 2D plane strain analysis. In this study, we proposed equivalent damping ratios for use in continuum 2D plane strain analyses. To this end, we performed 2D dynamic analyses for a wide range of rock stiffness and investigated the characteristics of blast vibration propagation. Based on numerical simulations, a correlation between the attenuation equation, shear wave velocity, and equivalent damping ratio of rock mass is presented. This novel approach is the first attempt to select the damping ratio from an attenuation relationship. The proposed chart is easy to be used and can be applied in practice.

Experimental study on the damping characteristics of a cylindrical structure containing oil and bearing balls (윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물의 감쇠특성에 관한 실험적 연구)

  • 류봉조;송선호
    • Journal of KSNVE
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    • v.6 no.1
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    • pp.107-114
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    • 1996
  • The damping characteristics of a cylindrical structure containing oil and bearing balls is investigated for external bending forces. The experimental data obtained through the use of bearing balls with viscous oil in a column is given and analyzed. The viscous action of the oil and inertia effects of the balls on the inside of column create a drag force. The drag force dampens the vibration of the column. This study aims to search for an optimum combination of oil and balls which would produce maximum damping. Machining oils of various viscosities along with ball bearings of various sizes place inside cantilevered aluminium tubes of various diameters to create a rig on which the damping properties of the oil and balls can be studied. The contileved tubes are studied in both horizontal and vertical positions in order to gauge the effect of gravity on the system. The actions of the ball in the column and damping characteristics are investigated according to the dimensionless terms. The Buckingham theorem is used to reduce the variables and to predict the damping of an oil ball column. Though the damping ratio remains fairly constant in the horizontal position of column, the damping ratio begins to increase as the ratio of the number of balls and column length rise above 0.28 in the vertical position of oil ball column. The ratio of the ball diameter to column diameter influences the damping ratio with an optimum diameter ratio. Slenderness ratio and gravity effects on the damping ratio ane investigated.

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강지진동 분석의 최적화를 위한 고려요소

  • 이석태;조봉곤;이정모;조영삼
    • Proceedings of the International Union of Geodesy And Geophysics Korea Journal of Geophysical Research Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.17-17
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    • 2003
  • 한반도에 있어서의 지진의 영향을 분석하기 위해서는 강지진동 연구가 필수적이다. 강지진동 자료가 부족한 한반도의 특성상 모사를 통해 연구하고 있다. 강지진동 분석을 하기 위해서는 되도록 노이즈가 포함되어 있지 않은 지진파자료를 선택하여 그 지진자료의 스펙트럼 분석을 통해 감쇠상수 k, Q 등을 구한다. 이러한 감쇠상수 값을 통해 한반도의 진동 특성을 이해할 수 있다. 그러나 감쇠상수를 구하는 과정에서 감쇠상수 분석에 사용된 지진자료에 노이즈가 더해졌을 경우, 어떤 형태로 스펙트럼 영역에 영향을 미치고, 감쇠상수에는 어떤 영향을 미치는 지를 연구하여 노이즈효과를 제거할 수 있는 최적화된 분석에 관한 연구가 선행되어야 한다고 본다. 따라서 이번 연구에서는 강지진동 모사프로그램을 가지고 노이즈효과를 적용하면서 감쇠상수에 노이즈가 어떤 영향을 미치는 지에 대한 수치 해석적 연구를 실시하였다. 합성지진파에 이 합성지진파와 전혀 다른 주파수 형태를 보이는 노이즈를 강도를 달리하면서 합성해 본 결과, 노이즈효과를 고려할 수 있는 몇 가지 요소가 있음을 알 수 있었다. 감쇠상수 k값을 강지진동 모사프로그램으로부터 값을 달리하며 합성해 본 결과 노이즈효과를 보이는 것을 알 수 있었으며, 감쇠상수 k를 선형회귀를 통해 $k_{s}$$k_{q}$를 구할 때의 적용 주파수 범위를 변화시켰을 때도 일정한 양상의 노이즈 효과를 보였다. 또 지진자료와 노이즈를 중첩시킨 지진파 시계열 자료의 정부분만을 감쇠상수 k를 구하는 선형회귀에 이용했을 경우에도 노이즈 효과를 보였다. 또한 계산되어 나온 감쇠상수 값으로부터 특정지역의 지반운동의 특성을 이해할 수 있는 스펙트럼 가속도, 최대 가속도, 및 최대속도 값에 따른 감쇠식을 구하였다. 이것을 한반도와 같은 판 내부 환경인 ENA 값과 비교하였으며 기존의 연구와도 비교하였다.심으로부터 지오이드까지의 거리, 지오이드로부터 지표까지의 거리를 정의해주었으며, 각 격자점의 수직구조를 정의하기 위해 깊이에 따른 각 매질의 밀도, P파의 속도, S파의 속도, P파에 대한 Q값, S파에 대한 Q값을 정의 해주었다. S파의 속도를 구하기 위해서 지구 내부 물질을 포아송 매질이라는 가정 하에, 관계식을 $Vp{\;}={\;}SQRT(3){\;}{\times}{\;}Vs$ 이용하였다. 획득한 모델치들을 이용해 동해와 동해 인근 지역에 대한 초기모델을 구축하였다. 약 1 × 10/sup 6/ e/sup -//sec·n㎡ 의 전자선량에 해당되며 이를 기준으로 각각의 illumination angle에 대한 임계전자선량을 평가할 수 있었다. 실질적으로 Cibbsite와 같은 무기수화물의 직접가열실험 시 전자빔 조사에 의해 야기되는 상전이 영향을 배제하고 실험을 수행하려면 illumination angle 0.2mrad (Dose rate : 8000 e/sup -//sec·n㎡)이하로 관찰하고 기록되어야 함을 본 자료로부터 알 수 있었다.운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운동)운동시키기 위한 육은 71.74±1.66%을 나타내었다. 각각의 운동조건에서 양식된 참돔은 사육초기에는 큰 변화가 없었으나, 사육 5일 이후에는 수분함량이 증가하여 15일에는 76.40±0.14, 75.62±0.98%의 수분함량을 2회와 1회 운동시킨 참돔의 육에서 각각 나타났다. 운동횟수에 따른 지

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Modal Parameter Extraction of Seohae Cable-stayed Bridge : II. Natural Frequency and Damping Ratio (서해대교 사장교의 동특성 추출 : II. 고유진동수와 감쇠비)

  • Kim, Byeong Hwa;Park, Jong-Chil
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.5A
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    • pp.641-647
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    • 2008
  • This paper introduces a new technique that can extract natural frequencies and damping ratios from output-only vibration data. Firstly, the free vibration data is obtained from the cross correlations of the output-only response data using a singular value decomposition process. Secondly, the well-known system identification algorithm is applied to extract the natural frequencies and damping ratios from the extracted free vibration data. Comparing to ERADC technique, the accuracy of the proposed modal parameter identification algorithm has been numerically examined. Furthermore, the practicability of the proposed algorithm has been examined through the output-only acceleration data collected from the Seohae cable-stayed bridge. Using the proposed technique, total 24 modes have been identified for the deck plate motions of the bridge.