• 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.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.15 no.1
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• pp.43-58
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• 2002

A methodology to nondestructively locate and estimate size of damage in beam-type structures using a few natural frequencies or a few mode shapes is presented. A damage-localization algorithm to locate damage from changes in natural frequencies and a damage-sizing algorithm to estimate crack-size from natural frequency perturbation are outlined. A damage index algorithm to localize and estimate severity of damage from monitoring changes in mode shapes is outlined. The frequency-based method and the mode-shape-based method are evaluated for several damage scenarios by locating and sizing damage in PS concrete beams lot which a few natural frequencies and mode shapes are generated from finite element models. The result of the analyses indicates that the two methods correctly localize and closely estimate the size of the crack simulated in the test beam.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.297-302
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• 1998

유한요소법을 이용하여 스프링으로 연속 지지되고 축방향 하중이 작용하는 핵연료봉의 자유진동 해석올 수행하였다. 본 해석에는 지지격자 지지점에서 핵연료봉의 변위가 구속되지 않는 실제 경계조건을 반영하였다. 이러한 경계조건은 지지점 스프링 상수에 의하여 핵연료봉 해석모델의 탄성항이 약화되는 현상을 반영할 수 있어서 지지점이 구속된 기존의 모델보다 고유진동수를 작게 예측한다. 스프링 상수가 어떤 임계값 이하를 갖는 경우 고유진동수 뿐만 아니라 모드형상도 크게 변하기 때문에 지지점을 구속한 모델에 의한 해석은 실제 진동현상을 상당히 왜곡 할 수 있다. 핵연료봉에 작용하는 축방향력이 인장력에서 압축력으로 감소함에 따라 고유진동수도 감소하지만 핵연료봉의 고유형상은 변하지 않았다. 지지격자 스프링 상수의 점진적인 감소와 핵연료봉 축방향 압축력의 감소를 동시에 적용하는 경우 고유 진동수는 두 변수를 별도로 적용했을 때 얻은 최소값의 변화에 따르는 경향을 나타내었다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.3 no.3
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• pp.117-125
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• 1991

Two methods are presented to calculate the natural frequency of an elastic thin circular cylindrical shell vibrating in fluid. Both of them give the natural frequency in analytical expression One is in a simple form and suitable for higher deformation mode of the shell. Another seems to be exact and be used to a case of the shell partially immersed in fluid. When the shell is fully immersed in fluid results show： fur the lower deformation mode of the shell, the surrounding fluid has remarkable effect upon the natural frequency； for the higher mode, the fluid effect becomes small. When the shell is partially immersed in fluid. it does not occur always that the greatest effect take place at the lowest deformation mode.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.9 no.4 s.33
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• pp.467-477
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• 1997

A series of experimental tests have been performed on a tube beam in which artificial damage is applied in order to address damage detectability using modal analysis. Modal parameters considered are frequency, displacement mode shape and strain mode shape CoMAC(Coordinate Modal Assurance Criterion) and Modal Vector Error have been adopted for presenting the change of displacement mode shape and strain mode shape. It is revealed strain mode shape is the most sensitive to damage.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.106-109
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• 2010

구조시스템의 동적 특성은 구조 모델 업데이트, 구조 헬스 모니터링, 구조 제어 분야에서 기초자료로 활용되기 때문에 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 부유식구조물의 축소모형을 대상으로 진동실험을 수행하였으며, 계측한 실험데이터로부터 고유진동수와 모드형상을 추출하였다. 실험에서 구한 진동특성 결과는 유한요소 모델의 결과와 비교하였으며, 계측한 모드형상과 수치해석으로 계산된 모드형상의 상관관계를 수록하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.789-798
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• 1991

본 연구에서는 원통형 구조물의 진동해석을 위하여 통계에너지 분석방식(st- atistical energy analysis:SEA)이 사용되었다. SEA는 4개의 물리적 변수인 구조물 질량(Mi), 주파수대역에 존재하는 고유진동수(Ni), 내부손실계수(internal loss fact- or) 및 상호손실계수(coupling loss factor)를 이용하여 구조물의 진동수준과 구조물 상호간의 에너지 교환을 해석하는 방법으로서 비록 넓은 주파수 범위에 걸쳐 정확한 진동예측을 하기에는 어느정도 오차가 예상되는 단점이 있으나 진동해석이 용이하고 복잡한 계산을 필요로 하지 않기 때문에 대형구조물의 진동해석에 많이 사용되고 있 는 기법이다. 따라서 연구의 대상인 원통형 구조물의 고유진동수를 예측하기 위하여 일차적으로 반경에 의한 곡률영향을 배제시킨 평판에 대한 분석이 시도되었다. 이와 함께 주어진 주파수 대역에 걸쳐 평판및 원통형 구조물의 고유진동수의 차이를 비교하 였다.그결과로부터 원통형 구조물에 대한 고유진동수 계산식을 평판구조물의 굽힘 강성과 곡률반경으로 야기되는 표면응력에 의한 함수로 표현하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.163-166
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• 1991

현재 PWR의 동력로의 값은 대당 10억불이나 되는데, 원래 20년 수명을 예 측하고 설계된 것이나, 이를 두 배로 늘려서 40년이 수명을 가질 수 있겠는 가 하는 문제가 크게 대두되었다. 본 연구는 가장 중요한 구조물인 로심부 지지통의 수명판정조건을 제시하기 위하여 계산한 일부이다. 수명판정을 하 기 위해서는 barrel의 강제진동 응답으로부터 fluctuating stress를 구해야만 한다. 본 연구에서는 modal analysis를 이용하여 변위를 모드함수의 급수전 개의 형태로 표시하고 가진주파수가 barrel의 고유진동수와 일치하는 모드만 을 택하여 fluctuation stress를 구하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.213-216
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• 2009

유한요소모델개선기법은 계측된 동특성을 모사하는 구조해석모델을 구하는 방법으로서 손상탐지 및 구조건전도감시를 위해 효과적으로 이용될 수 있다. 유한요소모델개선기법에는 다양한 종류의 동특성데이터가 사용될 수 있는데, 본 연구에서는 고유진동수와 모드형상을 사용한 경우와 고유진동수와 주파수응답함수를 사용한 경우를 각각 사용해 실험실 규모의 구조물의 손상 위치 및 손상정도를 추정하였다. 4층 철골조의 골조구조물로서 진동대를 이용하여 원구조물에 백색잡음 가진실험을 실시한 후 손상의 모사를 위해 1층 부분의 보 부재를 작은 단면의 부재로 교체하고 동일한 실험을 반복하였다. 보 부재 교체 전 후에 계측된 데이터와 두 종류의 모델개선기법을 각각 적용하여 손상탐지를 실시한 후 그 정확도를 분석하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.11 no.2 s.54
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• pp.27-38
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• 2007

A series of forced vibration tests and ambient vibration measurement was conducted on a four-story reinforced concrete building damaged in the 1994 Northridge earthquake. Both low amplitude broadband and moderate amplitude harmonic excitation were applied using a linear shaker and two eccentric mass shakers, respectively, and ambient vibrations were measured before and after each forced vibration test. Accelerations, interstory displacements, and curvature distributions were monitored using accelerometers, LVDTs and concrete strain gauges. Natural frequencies and the associated mode shapes fur the first 7 modes were identified. Fundamental frequencies determined from the eccentric mass shaker tests were 70% to 75% of the values determined using ambient vibration data, and 92% to 93% of the values determined using the linear shaker test data. Larger frequency drops were observed in the NS direction of the building, apparently due to damage that was induced during the Northridge earthquake.