• Title/Summary/Keyword: 감쇠 요소

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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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Structural Damping Effects on Stability of a Cantilever Column under Sub-tangentially Follower Force (종동력을 받는 외팔기둥의 동적 안정성에 미치는 구조감쇠 효과)

  • Min, Dong-Ju;Park, Jae-gyun;Kim, Moon-Young
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.26 no.6_spc
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    • pp.635-643
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    • 2016
  • A stability theory of a damped cantilever column under sub-tangential follower forces is first summarized based on the stability map. It is then demonstrated that internal and external damping can be exactly transformed to Rayleigh damping so that the damping coefficients can be effectively determined using proportional damping. Particularly a parametric study with variation of damping coefficients is performed in association with flutter loads of Beck's column and it is shown that two damping coefficients can be correctly estimated for real systems under the assumption of Rayleigh damping. Finally a frequency equation of a cantilever beam subjected to both a sub-tangentially follower force and two kinds of damping forces is presented in the closed-form and its stability maps are constructed and compared with FE solutions in the practical range of damping coefficients.

Evaluation of Damping Properties on Suspension Bridge Using Extended Kalman Filter (확장형 칼만필터를 이용한 현수교의 감쇠성능 평가)

  • Park, Dong-Uk;Kim, Nam-Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.2A
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    • pp.89-96
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    • 2011
  • The damping ratio as an index of bridge vibration could be considered as one of the important dynamic characteristics of a suspension bridge. But estimating of damping ratio on an existing suspension bridge under ambient vibration condition could be a laborious task. Moreover, it is not simple to directly distinguish aerodynamic damping and friction damping from apparent damping. According to previous studies, the aerodynamic damping properties can be linearly affected by wind speed level, and apparent damping ratio can be affected by amplitude of vibration. Therefore, in this article, the relationships among damping ratio, wind speed level and amplitude of acceleration were studied for separating extract aerodynamic damping and friction damping from apparent damping. Damping ratios on Sorok Bridge, a suspension bridge which is a located in Go-Heung, Korea, were estimated by two different methods as using Hilbert transform and extended Kalman filter which were well known as effective estimation methods for non-linear state. It was possible to distinguish aerodynamic damping and friction damping from apparent damping using averaged normal components of wind speed, RMQ values of acceleration, and estimated damping ratios from wind-induced vibration responses and vehicle loading responses.

Seismic Behavior of Viscoelastically Damped Steel-Frame Structures (점탄성 감쇠기를 설치한 강구조건물의 지진하중에 대한 거동 연구)

  • 오순택
    • Computational Structural Engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.127-135
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    • 1993
  • This paper summarizes a study on the application of viscoelastic dampers as an energy dissipation device in the frame structure. It can be concluded that, even at high temperatures, the viscoelastically damped structure can achieve a significant reduction of structural response as compared to the case with no dampers added. Empirical formulae for estimating the dynamic properties of the viscoelastic damper are established based on the regression analysis using data obtained from component tests of the damper. The structural damping with added dampers can be satisfactorily estimated by the modal strain energy method and the derived empirical formulae. Numerical simulations using conventional modal analysis methods are also carried out to predict the dynamic response of viscoelastically damped structures under seismic excitations. Comparison between numerical simulations and test results shows very good agreement. Based on the above studies, a design procedure for viscoelastically damped structures is present . This design procedure fits naturally into the conventional structural design flow-chart by including damping ratio an additional design parameter.

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Study on Acoustic Attenuation due to Particles and Flow Turning in Rocket Motors (고체 입자와 유동방향 변환에 의한 로켓 모터 내 음향 감쇠에 대한 고찰)

  • Kim, Taejin;Sung, Hong-Gye;Seo, Seonghyeon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.9
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    • pp.838-844
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    • 2015
  • This paper includes summarization and analysis of previous research results on acoustic attenuation due to particles and flow turning in rocket motors among various damping parameters. Particle damping is the most effective mechanism in suppressing high-frequency combustion instabilities occurring in rocket combustion chambers, which is dependent on the size and the mass fraction of particles. Relatively weak attenuation by flow turning compared to particle damping depends on the geometry of propellant and a combustion chamber. Pumping driving effects need to be taken into account when realizing vorticity generation on the propellant surface. However, its driving effects become cancelled out by flow turning loss when the propellant geometry is cylindrical.

A Dynamic Rain Attenuation Model for Adaptive Satellite Communication Systems (적응형 위성통신 시스템 설계를 위한 동적 강우 감쇠 모델)

  • Zhang, Meixiang;Kim, Soo-Young;Pack, Jeong-Ki
    • Journal of Satellite, Information and Communications
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    • v.6 no.1
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    • pp.12-18
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    • 2011
  • Signal fading due to rain is one of the most significant factors degrading link quality in satellite communication systems. Adaptive transmission is considered to be the most efficient means to countermeasure the rain attenuation. In order to develop and design a good adaptive transmission system, we need a dynamic rain attenuation model which can synthesize time series of rain attenuation. In this paper, we present a modeling technique for dynamic rain attenuation using a Markov process. We derive statistical fading properties of the rain attenuation data measured in second time interval and define four states in the Markov process. We synthesize the rain attenuation data using the 4-state Markov process, and compare statistical properties of the simulated data to those of the measured data.

Forced Response Analyses of a Bladed Disk with Friction Dampers (마찰감쇠기가 있는 블레이드디스크의 강제진동해석)

  • Yoo, Jae-Han;Lee, In
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • To reduce the vibration levels, additional dissipation elements such as dry friction dampers are sometimes integrated into bladed disk assembly. In this study, forced response analysis systems for a tuned bladed disk with friction dampers were developed and verified. For the efficient nonlinear vibration analysis, multi-harmonic balanced method and cyclic boundary condition were used. Also, mode shapes obtained using fictitious mass method were used to describe the motion of the structures with the concentrated structural nonlinearity, friction damper. The relative convergence of fictitious mass and traditional unconstrained modes were compared.

Damped Wave Equation-based Traveltime Calculation using Embedded Boundary Method for Irregular Topography (Embedded Boundary Method를 이용한 불규칙한 지형에서의 감쇠 파동장 기반 초동주시 계산)

  • Hwang, Seongcheol;Lee, Ganghoon;Pyun, Sukjoon
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.22 no.1
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    • pp.12-20
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    • 2019
  • The first-arrival traveltime calculation method based on the damped wave equation overcomes the shortcomings of ray-tracing methods. Since this algorithm needs to solve the damped wave equation, numerical modeling is essential. However, it is not desirable to use the finite-difference method (FDM), which has good computational efficiency, for simulating the land seismic data because of irregular topography. Thus, the finite-element method (FEM) which requires higher computational cost than FDM has been used to correctly describe the irregular topography. In this study, we computed first-arrival traveltimes in an irregular topographic model using FDM incorporating embedded boundary method (EBM) to overcome this problem. To verify the accuracy and efficiency of the proposed algorithm, we compared our results with those of FEM. As a result, the proposed method using EBM not only provided the same accuracy as the FEM but also showed the improved computational efficiency.

Vibration Analysis of Three Layer Sandwich Beam (3층 샌드위치보의 진동해석)

  • 박철휴;김원철;양보석
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.1
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    • pp.157-170
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    • 1998
  • This paper proposes a new technique to formulate the finite element model of a sandwich beam by using GHM (Golla-Hughes-McTavish) internal auxiliary coordinates to account for frequency dependence. Through the use of auxiliary coordinates, the equation of motion of undamped mass and stiffness matrix form is extended to encompass viscoelastic damping matrix. However, this methods all suffer from an increase in order of the final finite element model which is undesirable in many applications. Here we propose to combine the GHM method with model reduction techniques to remove the objection of increased model order.

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Desingularized indirect boundary integral method를 이용한 2 차원 단면의 동유체력 계산

  • O, Seung-Hun;Yang, Jin-Ho;Kim, Da-Jeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2015.10a
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    • pp.100-103
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    • 2015
  • 본 연구에서는 선박의 내항 및 조종성능평가를 위해 사용되는 2차원부가질량계수와 파랑감쇠계쉬를 desingularized indirect boundary integral method를 이용하여 주파수영역에서 계산하였다. 본 방법을 Rankine source를 유체경계면 전체에 분포하는 방법으로 수학적으로 간단하고 경계조건의 변경 및 적용이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 물체표면, 자유수면 그리고 방사경계면의 계산영역 및 요소의 배치에 따라 계산정확도에 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 수치시험을 통해, 자유수면과 방사계면의 적절한 계산영역과 요소의 개수를 결정하였다. 계산의 정도와 효율성을 확보하기 위하여, 자유수면과 방사경계면의 계산영역과 요소의 분포를 파의주파수에 따라 달리 적용하였다. 본 연구에서 제안된 수치방법을 활용하여 계산된 동유체력과 실험에서 계측된 동유체력을 비교하여 본 방법의 정도를 확인하였다.

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