• Title/Summary/Keyword: 고유 형상

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Modal Analysis of a Large Truss for Structural Integrity (건전성 평가를 위한 대형 트러스 구조물의 모드분석)

  • Park, Soo-Yong
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.32 no.3
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    • pp.215-221
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    • 2008
  • Dynamic characteristics of a structure, i.e., natural frequency and mode shape, have been widely using as an input data in the area of structural integrity or health monitoring which combined with the damage evaluation and structural system identification techniques. It is very difficult, however, to get those information by the conventional modal analysis method from large structures, such as the offshore structure or the long-span bridge, since the source of vibration is not available. In this paper, a method to obtain the frequencies and the mode shapes of a large span truss structure using only acceleration responses is studied. The calculation procedures to obtain acceleration responses and frequency response functions are provided utilizing a numerical model of the truss, and the process to extract natural frequencies and mode shapes from the modal analysis is cleary explained. The extracted mode shapes by proposed method are compared with those from eigenvalue analysis for the estimation of accuracy. The validity of the mode shapes is also demonstrated using an existing damage detection technique for the truss structure by simulated damage cases.

A Sudy on Fluid Characteristics According to Shape of Coal Gasifier (석탄가스화기의 형상에 따른 유동특성 비교연구)

  • Ju, Ji-Sun;Jung, Woo-Hyun;Yun, Yong-Seung
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.356-359
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    • 2008
  • 본 연구는 국내 고유의 가스화기 모델 개발의 목적으로 진행되었으며 다종의 가스화기 형상을 제안하고 전산해석을 이용한 비교검토를 통하여 국내 고유의 가스화기 개념설계에 활용하고자 하였다. 우선 downflow형 가스화기 3종과 upflow형 가스화기 3종에 대한 형상을 제시하고 cold flow 해석을 통한 가스화기내 유동특성과 체류시간등을 비교하였다. 또한 고유모델로의 개발에 적합한 형상을 고려하여upflow형 2종 및 downflow형 1종 등 총 3종을 선택하여 가스화 반응을 포함시킨 hot flow 해석을 진행하고 온도분포, CO 및 $H_2$의 가스농도분포를 비교하였다. 검토 결과 기존에 연구되어왔던 석탄가스기 형태인 upflow형 가스화기 하부에 산소공급노즐을 설치하는 경우 기존에 확보된 기술을 적용함을 물론 슬랙화효율을 높이는데도 잇점이 있을 것으로 판단되었다.

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Prediction of Radiated Sound Field by Using Boundary Element Method Based on the Pressure Measurements (음장측정치를 사용한 경계요소법에 의한 진동체 방사음장 예측)

  • 김봉기;김진연;이정권
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.28-36
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    • 1993
  • 임의의 형상을 갖는 진동체에 의한 방사 음장해석은 경계요소법에 의하여 이미 많은 해석이 시도되었다. 그러나, 진동체의 형상이 매우 복잡한 경우에는 겉표면의 요소수가 크게 증가할 뿐만 아니라 각 요소에서의 경계조건을 모두 알아내어야 하므로, 저주파에 국한된 해석일지라도 엄청난 시간과 노력이 필요하게 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 경계요소법을 사용하되, 복잡한 형상의 진동체를 둘러싸는 가상적인 표면을 매우 간단하게 설정한 후 그 표면상의 경계조건인 음압을 측정한다. 임의의 형상에 대한 파수 영역에서의 감쇠파의여파작업을 위하여 특이값 분리를 사용하였다. 특이값 분리에 의하여 음압분포를 측정위치에서 설정된 일반 좌표계에서의 고유모드로 분해한다. 각 고유모드의 원거리 음장의 기여도에 해당하는 각 특이벡터에 대한 특이값의 크기를 비교하여, 유한개의 고유모드만을 포함시킴으로써 원거리 음장을 예측한다. 몇 개의 예제를 통하여 해석적 방법의 기존의 경계요소법에 의한 결과를 본 연구 방법의 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

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Welding Deformation (1) - Characteristics and Critical Welding Length of Welding Deformation - (용접변형(1) -용접변형의 특성과 임계용접길이-)

  • 박정웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.22 no.4
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    • pp.1-3
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    • 2004
  • 용접변형은 용접잔류응력과 같이 고유변형도에 의해 발생되며, 고유변형도의 분포형상에 따라 그림 1과 같은 용접변형이 발생된다. 이러한 용접변형은 강구조물 제작시 다양한 용접부형상에 의해 복합적으로 발생되며, 이것은 강구조물을 설계치수를 변화시키거나 부재 간 단차를 발생시켜 절단 또는 교정과 같은 생산공정에 불필요한 작업을 유발시켜 생산성을 저하시킨다.(중략)

Evaluation of Shell Geometry of the Natural Draught Cooling Tower using Linear Numerical Analysis (선형 전산해석을 이용한 자연 습식 냉각탑의 기하형상에 대한 평가)

  • Noh, Sam-Young;Lee, Sang-Yun;Heo, Dong-Hyun
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.12 no.3
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    • pp.97-104
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    • 2012
  • In the design procedure of the cooling tower the form-finding of the shell is the most important process, because the shape of the shell determines the sensitivity of dynamic behaviour of the whole tower against wind excitation. In engineering practice, geometric parameters of the shell are generally determined based on natural frequency analysis. 32 cooling tower shell geometries were selected through variation of the geometric parameters of an existing cooling tower shell. They were evaluated based on the first natural frequency. From the result three representative cooling towers are selected for the analysis of the structural behaviour by means of linear FE-method. As a result, a hyperbolic rotational shell with the small radius overall will yield the shell geometry with a higher first natural frequency and thus a wind-insensitive structure.

Optimal Shape Design of Pyeongyeong Considering Structural and Acoustical Characteristics (구조-음향 특성을 고려한 편경의 최적 형상 설계)

  • Lee, Seungmok;Kang, Minseok;Lee, Jin Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.3
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    • pp.337-344
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    • 2014
  • An optimal shape design algorithm is suggested to systematically design a traditional Korean musical instrument, the Pyeongyeong. The Pyeongyeong consists of 16 different chime stones called Gyeongpyeons. The first natural vibration frequency of each Gyeongpyeon must be adjusted to its target frequency, which is determined by the traditional sound tuning method. The second and third natural frequencies must be proportional to the first natural frequency with a specific ratio (1:1.498:2.378). The key idea in our suggested design algorithm is to use the sensitivity of natural frequencies to the variation in the length of each side of a Gyeongpyeon. The dimensions of five different Gyeongpyeons are determined by following the suggested algorithm. Changes in natural frequencies with respect to local thickness variation are closely investigated to compensate for errors that may occur during manufacturing.

핵연료봉 내압 및 지지조건의 변화가 핵연료봉의 진동모드에 미치는 영향

  • 강흥석;윤경호;송기남;전태현;정연호
    • 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.

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Form-Finding of Tensegrity Structures based on Eigenvalue Formulation (고유치문제로 정식화된 텐세그러티 구조물의 형상탐색)

  • Jung, Mi-Roo;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.10 no.2
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    • pp.87-94
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    • 2010
  • Form-Finding of tensegrity structures by eigenvalue problem is presented, In ardor to maintain the structures stable, "Form-Finding" should be performed. The types of analytical methods are known to solve this phenomenon: One is to use force density method, and the other is to apply so called, generalized inverse method. In this paper, new form finding methods are presented to obtain the self-equilibrium stress of the tensegrity structures. This method is based on the equilibrium equation of the all of the joint and the governing equation is formulated as eigonvalue problem. In order to verify this approach, numerical example(tensegrity structures) are compared with others calculated by previous methods. The solution by present method is shown identical results. Furthermore, the developed process to find the results is more efficient than previous approaches.

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Performance Analysis of the Array Shape Estimation Methods Based on the Nearfield Signal Modeling (근거리 신호 모델링을 기반으로 한 어레이 형상 추정 기법들의 성능 분석)

  • Park, Hee-Young;Lee, Chung-Yong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.27 no.5
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    • pp.221-228
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    • 2008
  • To estimate array shape with reference sources in SONAR systems, nearfield signal modeling is required for the reference sources near a towed array. Array shape estimation method based on the nearfield signal modeling generally exploits the spatial covariance matrix of the received reference sources. Among those method, nearfield eigenvector method uses the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue as a steering vector of the reference source. In this paper, we propose a simplified subspace fitting method based on the nearfield signal modeling with spherical wave modeling. Furthermore, we analyze performance of the array shape estimation methods based on the nearfield signal modeling for various environments. The results of the numerical experiments indicate that the simplified subspace fitting method and the nearfield eigenvector method with single reference source shows almost similar performance. Furthermore, the simplified subspace fitting method with 2 reference sources consistently estimates the shape of the array regardless of the incident angle of the reference sources, whereas the nearfield eigenvector method cannot apply for the case of 2 reference sources.

A Method to Reduce the Wind-Load Applied on High-Rise Buildings using the Resizing Method (재분배기법의 고유진동수 조절 특성을 이용한 고층건물에 작용하는 풍하중 감소 방법)

  • Choi, Se-Woon;Park, Sung-Woo;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.725-728
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    • 2010
  • 풍력실험결과를 이용한 풍하중 산정 방법은 고층건물에 작용하는 풍하중을 산정하는 대표적인 방법이다. 일반적인 고층건물의 경우, 이 방법은 구조물의 형상에 변화가 없다면, 구조물의 고유진동수가 증가할수록 구조물에 작용하는 풍하중 크기는 감소하는 특성을 가지고 있다. 한편, 재분배기법은 단위하중법을 통해 계산되는 변위기여도를 근거로 하여 구조물의 형상은 유지하면서 각 부재 단면의 크기만을 변화시켜서 구조물의 강성을 조절하는 설계기법이다. 이 방법은 효과적인 물량 재분배를 통해 구조물의 강성을 증가시키고 이를 통해 구조물의 고유진동수를 증가시키는 특징을 가진다. 본 논문에서는 재분배기법을 이용하여 고층건물 구조설계 시 구조물에 작용하는 풍하중 크기를 합리적으로 감소시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 풍력실험을 실시한 실구조물에 적용한 결과 구조물에 작용하는 풍하중 크기가 감소하고, 이를 통해 구조물량을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

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