• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.150-159
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• 2014

본 논문은 초기하중을 받는 직사각형판 및 역대칭 Angle-Ply 적층판의 좌굴 및 진동특성을 무재하시의 고유진동수를 이용하여 산정하는 간편법을 제시하였다. 마주보는 두변이 단순지지된 직사각형판의 운동방정식은 곡률항을 고려한 Mindlin 판이론과 에너지원리를 이용한 Rayleigh-Ritz법을 이용하여 유도하였다. 초기응력을 받는 직사각형판의 무차원화 고유진동수, 임계좌굴계수 및 동적불안정영역 문제들을 무재하시의 무차원화 고유진동수로서 각각의 특성을 정립하였다. 본 연구에서 제안한 진동특성에 관한 간편산정식의 타당성과 사용성을 입증하기 위해 수치예를 들어 검토하였다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.188-189
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• 2016

본 논문은 초기하중을 하중을 받는 역대칭 angle-ply 와 cross-ply 적층판의 좌굴 및 진동특성을 무재하시의 고유진동수를 이용하여 산정하는 간편법을 제시하였다. 마주보는 두변이 단순 지지된 역대칭 적층판의 운동방정식은 전단변형과 회전강성효과를 고려한 YSN 이론으로 유도하였으며 이를 선점법을 이용하여 해석하였다. 초기응력을 받는 적층판의 무차원화 고유진동수, 임계좌굴계수 및 동적 주 불안정영역 문제들을 무재하시의 무차원화 고유진동수로서 각각의 특성을 정립시켰다. 본 연구에서 제안한 진동특성에 관한 간편산정식의 정당성과 사용성을 입증하기 위하여 수치예들로서 검토하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.239-246
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• 2005

골다공증에 따른 쥐 대퇴골의 고유진동수의 변화를 예측하기 위하여 유한요소해석과 진동 시험을 수행하였다. 연구 대상으로 골다공증에 걸린 쥐 그룹, 골다공증을 치료한 쥐 그룹, 그리고 골다공증이 없는 정상 쥐 그룹을 구성하였다. 유한요소해석에서는 미세단층촬영(Micro-CT)에서 얻은 해면골 영상 데이터와 Voxel 요소 생성 알고리즘을 이용하여 3차원 미세 유한요소 모델을 생성한 다음 고유진동수 해석을 수행하였다. 진동 시험에서는 모빌리티 실험에 의한 주파수 응답함수로부터 고유진동수를 측정하였다 연구 결과로부터 골다공증에 걸린 쥐 그룹의 고유진동수가 가장 높고, 골다공증을 치료한 쥐의 그룹, 골다공증이 없는 정상 쥐의 그룹 순서로 낮아지는 경향을 볼 수 있었다. 모든 그룹에서 유한요소해석에 의한 고유진동수는 시험에서 측정한 결과보다 10-15% 오차 범위 내로 높은 값을 보였다. 본 연구로부터 개발된 미세단층촬영기 장치, Voxel 요소 생성 알고리즘, 진동시험 및 유한요소해석 방법을 이용하여 골다공증에 의한 생체 골조직의 구조적 변화 진단 및 치료 평가 등에 대한 응용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.401-410
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• 2008

보의 고유진동수는 진동해석 뿐만 아니라 구조물의 동적특성을 파악하는데 중요한 역할을 한다 보의 단면이 불연속적으로 변하는 계단형 보의 고유진동수 해석은 복잡하다. 이런 계단형 보의 진동해석은 Rayleigh-Ritz법, FEM 등과 같은 근사해석법이 흔히 사용되는데 이들 해석의 정확성은 분할요소의 수, 계산의 반복수, 가정처짐곡선의 형상에 따라 좌우된다. 본 연구에서는 계단형 외팔보의 등가보 변환 방법을 이용한 기본고유진동수의 근사해석방법을 제시하고자 하였으며 여러 예제에 대하여 제안방법과 유한요소해석 결과를 비교하여 그 적용성과 신뢰성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.43-58
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• 2002

PSC 보의 비파괴 손상검색을 위한 고유진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정법을 제시하였다. 먼저, 고유진동수의 변화를 사용하여 손상의 위치를 예측하는 알고리즘과 고유진동수 1차 섭동 이론에 근거하여 균열크기를 예측하는 알고리즘을 요약하였다 다음으로, 모드형상의 변화로부터 모드민감도의 변화를 감지하고 이를 통해 손상의 위치와 크기를 추정하는 손상지수 알고리즘을 요약하였다. PSC 보의 유한요소모델을 사용하는 수치실험을 통해 고유 진동수 이용 손상추정법과 모드형상 이용 손상추정 법의 정확성을 검증하였다. 분석결과 두 방법 모두 실험 대상 구조에 도입된 균열의 위치를 정확하게 예측하였으며 균열의 크기를 비교적 근사하게 예측하였다.

• 대한조선학회지
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• 제26권1호
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• pp.39-45
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• 1989

선체구조물이나 해양구조물의 동적응답중 원치 않는 고유진동수와 고유진동형태를 가지게 되는 경우가 있으며, 이러한 구조물은 동적 구조 재설계가 필수적이다. 본 소고에서는 비감쇄 구조물의 고유진동수와 진동형태를 기진력에 의한 특정한 진동수와 공진하지 않도록 또는 구조물의 중요한 부분이 특정 진동형태의 최대치에 오지 않도록 구조물의 질량과 강성을 최적하게 변화시키는 방법에 대해 논의하고 있다, 이 방법은 기존의 방법에서 사용되는 모든 고유진동형태의 수식포함과 달리 구속된 고유진동형태만을 미지수로 수식중에 사용하여 불필요한 계산과정을 줄이고 있다. 동적 구조 재설계중 최적화 문제에 중점을 두었으며 목적함수로는 구조물의 최소의 변화와 또는 최소의 중량을 취하였고, 예제를 통하여 본 방법의 응용과 효율성이 입증되었다. 예제에서는 간단한 구조물을 다루었으나 본 방법은 상용 유한요소코드의 연계이용으로 각종 선체구조물과 해양구조물의 진동문제해결에 응용될 수 있음은 자명한 일이다.

• Composites Research
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• 제14권3호
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• pp.1-9
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• 2001

피로 손상을 입은 복합재료 적층보의 모재 균열로 인한 유효 휨 강성 저하 모델를 제시하고 이 모형에 대한 고유 진동수 변화를 예측하는 새로운 비파괴 예측 모델을 개발하였다. 인장 하중하에서 피로 손상을 입은 직교 복합재료 적층보의 고유진동수는 유효 휨 강성 저하를 $0^{\circ}$층과 $90^{\circ}$층의 탄성 계수와 함수 관계로 둠으로서 복합재료 적층보의 피로수명을 예측하였다. 피로 하중하에서 복합재료 적층보의 $90^{\circ}$층 탄성 계수 저하와 다른 층($0^{\circ}$층)에 본래 갖고 있는 탄성 계수를 적층판 이론에 적용하여 유효 휨 강성을 유도하였다. 직교 복합재료 적층보에 대해 피로 실험시 초기의 파단 양상은 대개 $90^{\circ}$층에서의 모재 균열이 지배적으로 나타나는데, 이를 이용하여 고유진동수 감소 모델은 직교 복합재료 적층보에서의 고유진동수 대 피로 사이클 곡선을 나타낼 수 있었다. 이와 같은 고유진동수 감소 모델의 타당성을 입증하기 위하여 $[{90}_2/0_2]_s$ 탄소섬유/에폭시 복합재료 적층보에 대한 진동 실험을 수행하였다. 본 모델의 예측 결과와 실험 결과가 잘 일치하는 바 본 논문에서 제시한 강성 저하 모델의 타당성을 입증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권1호
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• pp.16-23
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• 2016

본 논문은 무한 원통형 실린더의 자유진동에서 발생하는 고유진동수(eigenfrequency)를 구하는 3가지 방법에 대해 다루었다. 일반적인 경우에 적용될 수 있는 탄성 이론을 적용한 방법과 얇은 두께의 실린더에 효율적으로 적용될 수 있는 얇은 원통형 쉘 이론을 적용한 방법, 유한요소법(FEM: Finite Element Method)을 통한 수치 해석 방법을 통해 구해진 결과에 대한 비교 및 검증을 수행하였다. 주어진 실린더의 외반경에 두께를 서로 달리하여 1 kHz 이하에 존재하는 원통형 쉘의 고유진동수를 구하였고 모드수와 두께의 변화에 따른 이들 결과에 대해 관찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.469-479
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• 2001

본 연구에서는 다층 층간분리된 적층보의 자유진동해석을 수행하였다. 적층보에 존재하는 다층 층간분리가 고유진동수에 미치는 영향을 고찰하기 위해 층간분리단에서의 연속조건을 유도하고, 층간분리된 각각의 분할보의 경계에서 유도된 연속조건을 이용하여 진동수 방정식을 유도하였다. 이론해석결과의 검증을 위해 범용 프로그램을 이용한 유한요소해석을 수행하였으며, 서로 잘 부합됨을 보였다. 고유진동수 변화는 다층 층간분리의 크기와 위치 및 형태에 따라 변하였다. 얻어진 결과로부터 다층 층간분리가 적층보의 동적특성에 미치는 민감도와 층간분리의 위치와 크기를 탐지하는데 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.