• Title/Summary/Keyword: 구조진동제어

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Micro-vibration Control in Concrete Slabs (콘크리트 슬래브의 미진동 제어)

  • 노병철;변근주;양재성
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.4
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • This study is to develop a technique for micro-vibration analysis and control of concrete slabs to fulfil the vibration criteria for working environments. The proposed technique is for determining the unknown forces from accelerance of two concerned points and the micro-vibration analysis and control of concrete slabs are then validated by numerical model and structural tests. And it is recommended that the natural frequency of structures for micro-vibration control design should be above 25 Hz~30 Hz, and 1.5 times forcing frequency in case of 3~5% structural damping ratio of concrete structures.

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Vibration Test Fixture Design by Antiresonance Frequency Analysis (반공진 진동수 해석에 의한 진동시험 치구설계)

  • 김준엽;윤을재;장성조;김도영
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.33-34
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    • 1997
  • 장비나 부품이 비행 또는 수송 등 실제상황에서 겪게되는 진동환경에 얼마만큼 견디는지 여부를 확인하고, 예상되는 동적 하중에 의한 성능저하나 오 동작이 일어나지 알는지 확인하기 위해 환경진동시험(environmental vibration test)이 수행된다. 이러한 환경진동시험의 경우에는 대형(대용량)의 진동시험기(shaker 또는 exciter)가 이용되며 진동시험기로부터 에너지를 시험물에 기계적으로 전달시켜줄 수 있는 진동 시험치구(이하, "치구(fixture)")가 필요하게 된다. 따라서 치구의 설계문제가 대두되며, 환경진동시험의 성공여부를 좌우하는데 대단히 중요한 역할을 하게 된다. 치구의 설계시 가장 중요한 점은 시험규격에 정해진 기준스펙트럼(specified reference spectrum)이 치구 위에 설치될 여러 시험물부착점들에 그대로 전달될 수 있는 강체치구(rigid fixture)를 설계하는 것이 가장 이상적이지만 치구의 공진 및 반공진 특성으로 인해 시험물부착점들 마다 스펙트럼이 달라지게 된다. 따라서 시험물은 과대시험(overtest) 또는/그리고 과소시험(undertest)를 겪게된다.최근의 진동시험제어 기법으로서는 다채널시스템을 이용한 여러 시험부착점들에서의 진동레벨의 평균을 제어하는 평균제어기법(average control technique)이 이용되므로서 시험주파수 범위에서 공진진동수(resonance frequency)들은 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 가능하나 반공진 진동수(antiresonance frequency)들에서는 반공진 진동수들이 갖는 물리적 특성으로 인해 기준스펙트럼과 동일하게 제어가 이루어지지 않으므로시험규격에 정해진 정확한 진동시험이 수행되지 못하게된다.본 연구에서는 치구의 설계단계에서 치구 위의 여러 시험물 부착점들- 평균제어점(average control points)- 에서의 반공진 진동수들을 고려하여 그 감도를 게산하고, 치구의 구조변경을 수행하여 시험물 부착점들에서의 반공진 진동수를 일치시키므로서 종래의 진동시험제어시 나타나는 반공진진동수에서의 문제점을 제거할 수 있고, 그 결과 시험물 부착점들에서의 스펙트럼이 시험규격에 정해진 스펙트럼대로 진동시험이 수행될 수 있게 하는데 있다.

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Structural Dynamic Modification of Fixture by Antiresonance Frequency Analysis in Environmental Vibration Test Control (환경진동시험 제어에서 반공진 진동수해석에 의한 치구의 구조변경설계)

  • 김준엽;정의봉
    • Journal of KSNVE
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    • v.5 no.4
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    • pp.555-563
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    • 1995
  • This paper proposes the method of antiresonance frequency analysis of multi-input multi-output system. The structural dynamic modification techniques by antiresonance frequency analysis are also applied to reduce the undertest at specimen attachment points on the fixture in environmental vibration test, which is resulted from the inconsistency of antiresonance frequencies at any specified points. Several computer simulations show that the proposed method can remove the undertest problem which is not removed in conventional vibration test control. And the effectiveness of the method is verified with the impact hammer excitation of aluminium fixture model.

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Random Vibration Analysis of Control Element Assembly Shroud (제어봉집합체 보호구조물의 랜덤진동해석)

  • 정명조;김범식
    • Computational Structural Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.47-54
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    • 1996
  • The Control Element Assembly(CEA) shroud is one of the most important components in the reactor vessel internals for the nuclear power plant. Because of the severe modification from its original design the structural integrity of this component has been questioned. In an attempt to resolve this question, the response of the CEA shroud to a random loading in the actual operating condition is calculated analytically and experimentally and compared to the code allowables to show that it is structurally adequate and acceptable for the long term operation.

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Real-Time Tuning of the Active Vibration Controller by the Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 능동진동제어기의 실시간 조정)

  • 신태식
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.6
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    • pp.1083-1093
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    • 2000
  • This paper is concerned with the real-time automatic tuning of the positive position feedback controller for smart structures by the genetic algorithms. The genetic algorithms haute proven its effectiveness in searching optimal design parameters without falling into local minimums thus rendering globally optimal solutions. The advantage of the positive position feedback controller is that if it is tuned properly it can enhance the damping value of a target mode without affecting other modes. In this paper, we develop for the first time a real-time algorithm for determining a tuning frequency of the PPF controller based on the genetic algorithms. To this end, the digital PPF control law is downloaded to the DSP chip and a main program, which runs the genetic algorithms in real time, updates the parameter of the controller in real time. Hence, any kind of control including the positive position feedback controller can be used in adaptive fashion in real time. Experimental results show that the real-time tuning of the positive position feedback controller can be achieved successfully. so that vibrations are suppressed satisfactorily.

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광 디스크 드라이브의 메카니즘과 진동.소음

  • 노대성;정진태
    • Journal of KSNVE
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    • v.7 no.3
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    • pp.362-368
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    • 1997
  • 기존의 저배속, 저밀도의 광디스크 드라이브에서 데이터를 재생할 때 진동과 소음의 제어는 상대적으로 용이하였으나, 고배속.고밀도의 광디스크 드라이브에서의 진동과 소음문제는 광디스크 드라이브 개발의 심각한 장애로 대두되고 있다. 고배속.고밀도 광디스크 드라이브에서 트랙과 초점의 벗어남(off-track과 off-focusing)에 의한 작동오류를 서보제어 기술로만 극복하는 것은 거의 불가능하다. 따라서 진동제어에 의한 광디스크 드라이브의 동적 안정성 확보는 신뢰성 있는 광디스크 드라이브의 개발에 필수적이다. 이와 동시에 정숙한 컴퓨터 개발 추세에 따라 저소음 광디스크 드라이브의 개발이 요구되고 있다. 왜냐하면, 배속수가 증가함에 따라 소음의 크기도 증가하기 때문이다. 과거의 광디스크 드라이브의 진동.소음 문제가 크게 부각되지 않았으나 고배속.저밀도의 광디스크 드라이브의 개발에 따라 진동. 소음에 대한 연구의 필요성이 증대할 것이다. 따라서 본 글에서 광디스크 드라이브의 구조 및 작동원리, 그리고 소음 진동 문제를 소개하고자 한다.

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Design of Sliding Mode Fuzzy Controller for Vibration Reduction of Large Structures (대형구조물의 진동 감소를 위한 슬라이딩 모드 퍼지 제어기의 설계)

  • 윤정방;김상범
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.3
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    • pp.63-74
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    • 1999
  • A sliding mode fuzzy control (SMFC) algorithm is presented for vibration of large structures. Rule-base of the fuzzy inference engine is constructed based on the sliding mode control, which is one of the nonlinear control algorithms. Fuzziness of the controller makes the control system robust against the uncertainties in the system parameters and the input excitation. Non-linearity of the control rule makes the controller more effective than linear controllers. Design procedure based on the present fuzzy control is more convenient than those of the conventional algorithms based on complex mathematical analysis, such as linear quadratic regulator and sliding mode control(SMC). Robustness of presented controller is illustrated by examining the loop transfer function. For verification of the present algorithm, a numerical study is carried out on the benchmark problem initiated by the ASCE Committee on Structural Control. To achieve a high level of realism, various aspects are considered such as actuator-structure interaction, modeling error, sensor noise, actuator time delay, precision of the A/D and D/A converters, magnitude of control force, and order of control model. Performance of the SMFC is examined in comparison with those of other control algorithms such as $H_{mixed 2/{\infty}}$ optimal polynomial control, neural networks control, and SMC, which were reported by other researchers. The results indicate that the present SMFC is an efficient and attractive control method, since the vibration responses of the structure can be reduced very effectively and the design procedure is simple and convenient.

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Study on the Motion Control of Tall Buliding Using Mega-Sub System (주(主)-부(副)구조 시스템을 이용한 초고층 건물의 진동제어에 관한 연구)

  • 김진구;송영훈
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.3
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    • pp.29-35
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    • 1997
  • The megastructure combined with the modular concept is an effcient structural system adequate for ultra-tail buildings for the future. An ingeneous structural control system can be developed by separating the internal subframe in one or many modules from the external megaframe, thus taking advantage of the effect of tuned mass dampers without adding any aditional mass. This so called mega-subcontrol system is generally modeled by a 20DF system for parametric study and for finding optimal values of the parameters. In this study the equation of motion for the system is obtained frist and the preconditions for the simplified modeling are investigated. Finally the optimal value for the subsreucture strffness is fomputed with given mass and damping ratios and transfer functions for responses are abtained for white noise ground exitation to verify the effectiveness of the mega-subcontrol system.

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지진의 성질과 내진설계

  • 홍갑표
    • Journal of KSNVE
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    • v.5 no.1
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    • pp.6-10
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    • 1995
  • 본 글에서는 지진의 기본적인 성질, 지진파의 특성, 스펙트럼 및 내진설게시 고려되어아 할 사향에 대하여 알아보았다. 점점 고층화되어가는 건축구조물에 대한 내진설계의 필요성이 더욱 커지고 있는 때에, 발생한 일본 고베 지진의 피해는 국내 의 건축구조 학자와 저눈가에 큰 영향을 주었을 것으로 생각된다. 예를 들어, 콘크 리트 건물의 설계시 기둥의 대근(hoop)의 중요성이 드러났으며, 질량이 무거운 건물 이 관성력을 더 많이 받게 되어 큰 피해가 발생한 것을 알 수 있었다. 구조물의 재료 적인 성질의 변화와 구조시스템의 변화를 이용한 내진설계에 대한 연구가 더욱 활발 히 진행될 것으로 생각되며, 또한 지진에 따른 건물의 진동을 조절하기 위한 진동 제어분야도 더 많은 연구가 필요하다고 생각된다.

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