• 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.

• 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.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.209-217
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• 1996

An Inverse modal perturbation method was applied to estimate the assessments of the damages at the large-scaled marine structure, such as pier or dolphin, from the structural dynamic natural frequencies and mode shape. Vibrations of structural stiffness, natural frequencies and mode shapes from the eigenvalue analysis lead to the modal peturbation equations, which were considered with a second order term. This paper estimates the assessments of the damages for the structure with the decreased stiffness and shows the convergence of perturbation equation.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.17-25
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• 1993

여기에서는 진동기초에 관한 해석모델로 실무에서 널리 사용되고 있는 참고문헌[1]의 진동기초 해석모델에 관한 문제점들(로킹진동, 보와 기둥의 연결부에 관한 모형화, 기계 질량의 위치지정, 작용하중의 형태)을 알아보았고, 이 문제점들을 개선한 해석모델들을 소개하였다. 참고문헌[1]의 진동기초 해석모델(모델A)과 개선된 해석모델들간의 해석결과로부터 기존의 해석모델 A는 실제보다 훨씬 긴 고유진동주기를 가져오기 때문에 진동기초에 대한 해석모델로서 부적합함을 알 수 있었다. 여기에서 소개한 해석모델중 모델 D를 이용하면 실제에 매우 가까운 진동기초의 고유진동주기와 모드형상을 얻을 수 있을 것으로 생각되며 기계회전 속도의 변화에 의한 진동기초 고유진동수와의 공진현상에 대한 세심한 검토가 필요하다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.17 no.7 s.124
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• pp.596-604
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• 2007

This article investigates the effects of geometric configuration on the vibro-acoustic characteristics of in-plane vibration of a thick annular disc. Disc thickness and outer radius for a given inner radius are selected as independent variables having reasonable ranges. Variations in structural eigensolutions for radial modes are investigated using pre-developed analytical method. Based on these data, far-field sound pressure distributions due to the modal vibrations for a given geometry are also calculated using an analytical solution. Modal sound powers and radiation efficiencies are calculated from the far-field sound pressure distributions and vibratory velocity distributions on the radial surfaces. Based on the results explained above, the geometric configuration that minimizes modal sound radiations in a given frequency range is determined. Finally sound power and radiation efficiency spectra for a unit harmonic force from the selected geometric configuration are obtained from structural and acoustic modal data using the modal expansion technique. Multi-modal sound radiations of the optimized disc that are obtained using proposed analytical methods are confirmed with numerical results. Using the procedure introduced in this article, sound radiation due to in-plane modes within a specific frequency range can be minimized by the disc geometry modifications in a comprehensive and convenient manner.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.166-166
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• 2011

한국건설기술연구원내에 세계 최초로 UHPC(초고성능 콘크리트)를 활용한 보도사장교를 설계 및 시공하여 공용중이다. 초고성능 콘크리트(UHPC, Ultra High Performance Concrete)는 기존의 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 강섬유 및 혼화재료를 사용하여 고강도화와 더불어 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 전단강도 및 내충격성을 대폭 개선시켜서 구조부재의 연성 및 강도를 확보하기 위해 개발된 것으로서 한국건설기술연구원이 독자적 연구를 바탕으로 UHPC를 개발하였고, KICT-UHPC의 특성을 충분히 반영한 보도사장교를 한국건설기술원내에 실구조물로 시공하였다. 한국건설기술연구원내 본관 1, 2동 연결 보도사장교(SUPER BRIDGE 1)의 진동실험을 통해 UHPC 보도사장교의 동특성(고유진동수 및 모드형상)을 평가하였다. 대상교량에는 보도사장교의 캔틸레버 구조 특성에 의해 발생하는 진동을 제어하기 위한 질량 264kg의 난간형 수직진동제어장치(TMD) 4대가 설치되어 있으며, 부가질량의 운동을 기계적으로 구속하거나 구속을 해제하여 TMD의 작동을 켜거나 끌 수 있도록 되어있다. TMD의 가동 및 정지시 동특성을 비교하는 정밀한 검증 실험을 통하여 TMD 설치에 의한 동특성의 변화도 평가하였다. 가진망치에 의한 충격실험으로부터 획득한 가속도 시간이력 데이터와 가진망치의 가진력 시간이력 데이터를 사용하여 주파수응답함수(FRF, frequency response function)를 계산하고, 이로부터 Super Bridge I의 동적모드형상과 고유진동수를 추출하였다. 1차 모드의 고유진동수는 TMD 정지시 2.2949 Hz, TMD 작동시 2.0996 Hz로서 8%정도 감소하였다. 충격해머에 의한 가진 실험을 통해 세계 최초로 시공한 UHPC 보도사장교의 진동특성과 관련한 신뢰성 있는 자료를 확보할 수 있었다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.2
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• pp.87-94
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• 2012

A damage estimation method of wind turbine tower using natural frequency and mode shape is presented for effective condition monitoring. Dynamic analysis for a wind turbine was carried out to obtain the response of tower from which modal properties were identified. A neural network was learned based on training patterns generated by the changes of natural frequency and mode shape due to various damages. The changes of modal property were calculated using a program for modal parameter estimation. Damage locations and severities could be successfully estimated for 10 damage cases including multi-damage cases using the trained neural network. The damage severities for very small damages generally tends to be slightly under-estimated however, the identified damage locations agreed reasonably well with the accurate locations. Enhancement of the estimation result for very small damage and verification of the proposed method through experiment will be carried out by further study.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.199-212
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• 1998

본 연구에서는 기설구조물에 대한 손상도 추정기법과 내진능력평가 방법에 대하여 연구하였다. 구조물의 손상도를 추정하는 방법으로는 소수의 계측 데이터를 이용한 모드섭동법(inverse modal perturbation)을 이용하였다. 구조물의 손상은 강성행렬의 감소로 표현하여, 각 요소행렬에 대한 손상을 손상지수를 사용하여 나타내었다. 구조적 손상과 이에 기인한 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 섭동방정식으로부터 구한 후, 이로부터 손상지수와 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 유동하였다. 따라서 손상 전과 후에서 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정하여 섭동식의 해를 구함으로써 구조물의 강성행렬의 감소로 나타나는 구조물의 손상도를 추정하게 된다. 손상도 추정에 의해 평가된 강성의 변화량에 기인한 손상 후의 기설구조물의 지진응답, 내진능력과 지진손상도의 평가를 손상전과 비교하였다. 내진능력은 구조부재에서 회전연성도 능력의 경험식을 이용하여 평가하였고, 지진손상도의 평가는 가장 많이 사용되는 방법인 Park & Ang 방법을 사용하였다. 예제해석은 다른 지진하중을 받는 2층과 8층의 예제구조물에 대해서 수행하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.18 no.3
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• pp.73-78
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• 1999

The paper describes a theoretical study on the flexural vibration of an elastic flat bar with periodically nonuniform material properties. The approximate solution of the natura1 frequency and mode shape has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of the flexural rigidify and mass density. The numerical solution obtained by using the finite element method verifies the trend of the approximate solution. It appears that distributed vibrations exist in the low modes, and this approach can be extended to the vibration analysis of the p1ate in the flat panel speaker.