• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.8
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• pp.726-734
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• 2007

구조물에 손상이 발생하면 구조물의 강성변화로 구조물의 고유진동수에 변화가 발생하게 된다. 실험을 통해 얻을 수 있는 손상 전 구조물의 고유진동수와 해석적 방법을 사용하여 구하는 고유진동수가 같다고 가정하고 해석적인 방법으로 손상전후 고유진동수비를 구하여 3차원 그래프로 표시하였다. 손상이 한 부위에 존재할 경우 진동실험으로 구한 고유진동수비를 고유진동수비 그래프와 비교하여 손상의 위치, 크기 및 방향을 알 수 있었으나 여러 지점에 손상이 발생할 경우에는 손상을 파악하기 위해 고유진동수비 그래프 외에 주파수 응답함수를 병행하여 사용하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.6
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• pp.1039-1048
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• 1997

This paper describes the effects of dual dynamic vibration absorbers attached to a primary vibration system with damping. The efficiency of dual dynamic vibration absorbers was investigated with the height of amplitude ratio at the resonance frequency ratio of the damped vibration system according to mass ratio, natural frequency ratio and damping ratio. The variation of amplitude ratio related to frequency ratio of primary vibration system is verified experimentally and theoretically according to dual dynamic vibration systems using computer program designed to find mutual relationship between two absorbers.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.2
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• pp.325-330
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• 2000

A dynamic absorber is used to protect the primary vibration system under the steady-state harmonic disturbance. In a number of cases it appears expedient to install several absorbers of smaller masses instead of one. This may be due to the need of distribute the absorber's response along the construction, restrictions on the absorber's installation. So, we studied characteristics of the primary vibration system for the optimal natural frequency ratio and the optimal damping ratio of serial multi-dynamic absorber. Also we obtained the optimum values of the serial multi-dynamic absorber parameters using computer simulation for the damped primary vibration system. In designing multi-dynamic absorber, we presented for the optimal natural frequency and the optimal damping ratio of multi-dynamic absorbers.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.12
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• pp.129-135
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• 1996

This paper presents the effectiveness of the dynamic vibration absorber consisting of a single mass, coil springs and oil damper on the resonance freauency ratio and amplitude ratio for damped linear systems, that is, primary vibration system with damping. The effects of the dynamic vibration absorber are investigated numerically and experimentally for values of mass ratio, natural frequency ratio, and damping ratio. The experimental results show good agreement with calculated ones. As a result, the characteristics shown by the present work are useful in optimal tuning the dynamic vibration absorber in practice.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.74-74
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• 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 Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.28 no.3
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• pp.275-281
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• 2015

In this study, vertical motion of a Tuned Liquid Column Damper(TLCD) is measured by a variable voltage measurement system in the electric field and design parameters of the TLCD are determined. First, nonlinear damping term of the TLCD is replaced as the equivalent viscous damping term. The natural frequency and damping ratio of dynamic characteristics of the TLCD are verified. In addition, a novel liquid level measurement system is developed for measuring vertical motion of the TLCD. For the experimental achievement, experimental characterizations of natural frequency and damping ratio of the TLCD are undertaken utilizing the developed variable voltage sensing. Also, shake table testing is performed to determine the dynamic characteristics of the TLCD. As a result, the feasibility of the proposed liquid level measurement system is verified by comparison with the capacitive type wavemeter.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.18 no.3
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• pp.75-82
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• 2018

Large space structures exhibit different natural vibration characteristics depending on the aspect ratio of structures such as half-open angle. In addition, since the actual large space structure is mostly supported by the lower structure, it is expected that the natural vibration characteristics of the upper structure and the entire structure will vary depending on the lower structure. Therefore, in this study, the natural vibration characteristics of the dome structure are analyzed according to the natural frequency ratio by controlling the stiffness of the substructure. As the natural frequency of the substructure increases, the natural frequency of the whole structure increases similarly to the natural frequency of the upper structure. Vertical vibration modes dominate at $30^{\circ}$ and $45^{\circ}$, and horizontal vibration modes dominate at $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.30 no.3A
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• pp.241-256
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• 2010

This study intends to develop an aerodynamic girder for suspension bridge with width corresponding to 1/70 of the main span length. In the first step of present study, parametric study for the effects of major structural properties on aerodynamic stability of bridges was performed. The span length and natural frequency of bridges were found to be free from girder width, girder height, and aspect ratio of width to height. The empirical equation according to confidence interval was proposed to estimate the natural frequencies of bridges from span length. From the sensitivity analysis, it was revealed that the torsional frequency was dominant parameter among various structural properties that affected flutter velocity mostly. The final aerodynamic bridge section which satisfied the flutter criteria was found from section wind tunnel tests for 30 cross sectional models. The aerodynamic stability of the developed cross section was verified by multimode flutter analysis. The present economical cross section can be used for long span suspension bridge.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.13-19
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• 2001

본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 비대칭적으로 분포된 구조물에 점탄성 감쇠기를 설치할 경우 비틀림 응답을 줄이기 위한 감쇠기의 효과적인 배치방법에 관하여 연구하였다. 비대칭 구조물의 응답에 미치는 점탄성 감쇠기의 효과를 알아보기 위하여 비대칭 비비례감쇠시스템의 특성방정식을 유도하고, 고유치해석을 통해 감쇠기가 설치된 비틀림 건물의 거동특성을 파악하였다. 이를 바탕으로 강성 편심 및 진동수비에 따른 최적 감쇠 편심을 찾아 이를 3차원 그래프로 나타내었다. 이를 이용하여 비대칭건물에 감쇠기를 설치했을 때 같은 양의 감쇠기를 대칭으로 설치하였을 때 보다 그 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 또한 비대칭 건물의 비틀림제어면에서 점탄성 감쇠기가 점점 감쇠기보다 우수한 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.473-478
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• 1987

In this paper the optimum values of natural frequency ratio and damping ratio for damped systems were studied by numerical analysis. The relation between the amplitude ratio and frequency ratio obtained for the non-linear dynamic vibration absorber was found and it was compared with that of linear system. The results shows that the optimum frequency ratio decreases and the optimum damping ratio increases when the mass ratio of the damped system increases. The resonance frequency ratio and amplitude ratio decrease as mass ratio increases for the non-linear spring system.