• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.1
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• pp.19-24
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• 2009

Structural Dynamics Modification (SDM) is a very effective technique to improve structure's dynamic characteristics by adding or removing auxiliary structures, changing material properties and shape of structure. Among those of SDM technique, the method to change shape of structure has been mostly relied on engineer's experience and trial-and-error process which are very time consuming. In order to develop a systematic method to change structure shape, surface grooving technique is studied and successfully applied to HDD cover model. To verify Surface Grooving Technique, fully embossed HDD cover model was optimized. And comparing with previous optimization result, the effectiveness of this surface grooving technique was checked. The shape of groove and 1 st natural frequency were converged to the same result of previous optimization.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.231-237
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• 1994

컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

• Journal of the Korean Institute of Navigation
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• v.25 no.1
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• pp.45-52
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• 2001

The purpose of this study is the optimum modification of dynamic characteristics of stiffened plate structure. In the method of the optimization, finite element method(FEM), sensitivity analysis and optimum structural modification method are used. To begin with, using FEM, the dynamic characteristics of stiffened plate structure is analyzed. Next, rate of change of dynamic characteristics by the change of design variable is calculated using the sensitivity analysis. Then, amount of change of design variable is calculated using this sensitivity value and optimum structural modification method. The change of natural frequency is made to be an objective function. Thickness of plate and cross section moment become a design variable. It is shown that the results are effective in the optimum modification for dynamic characteristics of the stiffened plate structure.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.61-66
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• 1995

본 연구에서는 스티프너를 이용한 열린 상자형 구조물의 구조변경법에 대하여 고찰해 보았고, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 감도해석법을 이용하여 고유진동수 감도를 쉽게 구할 수 있었고 구해진 고유진동수 감도를 이용하여 변경할 위치를 결정할 수 있었다. 2. 최적구조변경법에 의해 변경량을 정량적으로 구할 수 있었고, 고유진동수를 목표한 값으로 바꿀 수 있었다. 3. 기둥을 이용한 구조변경에서 문제시 되었던 동위상의 고유진동모우드에 대해서도 효과적으로 고유진동수를 변경할 수 있었다. 스티프너는 설치위치에 대허여 비교적 제약을 받지 않으므로 구조물의 동특성 변경에 효과적일 것으로 생각된다. 그리고 구조변경을 더욱 효율적으로 수행하기 위해서는 구조물의 치수, 형상, 재료 등의 종합적인 설계변수를 고려하는 감도해석과 이를 바탕으로 하는 최적구조변경이 필요할 것이다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.140-149
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• 1992

The new method, termed the substructural eigensensitivity synthesis method, utilizes the computational merits of the component mode synthesis technique and of sensitivity analysis for the design sensitivities of the dynamic characteristics of substructurally combined structures. It is shown that the eigensensitivities of the entire structure can be obtained by synthesizing the substructural eigensolution and the sensitivities of the eigensolution for the design variables of the modifiable substructure. The sensitivities of the eigenvalues and eigenvectors obtained by the new method are compared to exact eigensolutions in terms of accuracy and computational efficiency. The small errors in eigensensitivity due to the truncation of higher modes remain within a manageable and permissible range for further analysis. The advantage of the newly proposed method as compared to the direct application of sensitivity analysis of the whole structure is demonstrated through examples.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.116-122
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• 1995

본 논문에서는 컴프레서 쉘의 구조해석을 수행하기 위하여, 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 컴프레서 쉘 전체의 동특성 해석을 수행하였으며, MSC/NASTRAN의 Superelement 모듈인 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성해석을 수행하였다. 그리고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산출하여 전체 구조물의 고유모드에 대한 분계의 기여도를 평가하였으며, 각각의 에너지에 기여가 높은 분계의 형상을 변경하여 구조물 전체가 원하는 동특성을 얻도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.202-207
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• 1995

BAZOOKA SPEAKER에 대한 음향특성연구와 중저음 특성강화를 위한 설계인자 변경해석을 위하여 유한요소법과 경계요소법을 사용한 수치해석을 수행하였고, 그 해석결과의 검증과 흡음물성치 산출을 위하여 음향측정실험, 구조물의 동특성실험등을 실시하였다. 연구결과, 내부공간의 음향모드특성, 외부음장에서의 주파수응답특성, 방사패턴, 그리고 음압의 공간 분포특성과 구조물의 동특성을 명확히 규명하였고, 각 음향설계인자 변경에 따른 음향특성을 예측하여 중저음특성강화를 위한 방안을 수립하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.10a
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• pp.177-183
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• 1993

본 연구에서는 범용 구조 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 이용하여 대형 구조물인 안테나 각 분계의 동특성을 파악하고, 부분구조합성법을 이용하여 구조물 전체의 동특성을 파악하였다. 또한 구조물의 주파수 응답 함수를 이 용하여 지배적인 고유모드를 구하였고, 각 분계의 변형 및 운동 에너지를 산 출하여 전체 고유모드에 대한 분계의 에너지 기여도 파악하였으며, 이와 같 은 진동 요인 분석에 따른 진동 대책으로, 변형 및 운동 에너지 기여도가 높 은 분계의 질량 및 강성 변경에 따른 구조물의 동특성 변화를 예측함으로 구조물의 동특성 개선의 방향을 제시하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.7
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• pp.873-879
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• 2010

It is common to predict structural dynamic design parameters due to the change of design parameter, but to predict the amount of changed design parameter where the mass and stiffness are being modified are rarely found in previous literature. In this study, the changed design parameter in a proportional damping system is predicted by using sensitivity coefficients and an iterative method. The sensitivity coefficients are determined from the changes in eigenvectors; these changes are due to modification. This method is applied to a three-story shear structure. To validate the prediction of the changed design parameter, the results are compared to the reanalysis results; both results are in good agreement.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1997.04a
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• pp.176-183
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• 1997

본 논문에서는 모드합성법의 단점이라고 할 수 있는 고차모드의 생략오차를 보완하면서 합성 후의 전체구조물의 자유도를 줄일 수 있는 자유경계합성법을 대형복합구조물에 적용하기 위하여 일반화된 다중모드합성법을 제시하고 판구조물과 모형차에 적용하여 그 효율성을 검증하였다. 또한 모드합성법의 개념을 구조물의 동적구조변경에 적용하기 위한 부분구조 모드물성치 감도법을 제안하였으며, 이의 타당성을 확인하기 위하여 판구조물에 적용하였다. 이 방법은 물성치가 변하는 분계에서만 모드물성치의 감도를 다시 계산하여 합성하면 되므로 대형구조물의 구조변경시 효과적인 방법이다.