• 제목/요약/키워드: 단자유도

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토질조건에 따른 탄소성 단자유도 구조물의 연성계수 평가 (Evaluation of Site-dependent Ductility Factors for Elastic Perfectly Plastic SDOF Systems)

  • 강철규;최병정
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.11-20
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    • 2004
  • 반응수정계수의 핵심구성요소인 연성계수를 토질조건에 따라 제시하였다. 47개의 지진에서 얻어진 총 1,860개의 지진기록이 사용되었으며, 지반 전단파의 평균속도에 따라 4가지의 토질조건을 고려하였다. 이러한 분류는 현재 사용되고 있는 UBC(1997), NEHRP(1997) 및 IBC 200(1997)의 토질조건과 일치한다. 통계적 회귀분석으로부터, 토질조건에 따른 연성계수를 평가하기 위한 단순화된 식이 제안되었다. 제안된 식은 상대적으로 간단하면서도 평균연성계수와 잘 일치하는 결과를 보였다. 제안된 식에 근거하여, 현재의 기준과 일치하는 토질조건에 따른 연성계수를 평가할 수 있을 것으로 기대한다

단자유도 건물의 지진응답제어를 위한 마찰감쇠기 설계 (Design of Friction Dampers for Seismic Response Control of a SDOF Building)

  • 민경원;성지영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.22-28
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    • 2010
  • Approximate analysis for a building installed with a friction damper is performed to get insight of its dynamic behavior. Energy balance equation is used to have a closed analytical form solution of dynamic magnification factor(DMF). It is found out that DMF is dependent on friction force ratio and resonance frequency. Approximation of DMF and equivalent damping ratio of a friction damper is proposed with such assumption that the building with a friction damper shows harmonic steady-state response and narrow banded response behavior near resonance frequency. Linear transfer function from input external force to output building displacement is suggested from the simplified DMF equation. Root mean square of a building displacement is derived under earthquake-like random excitation. Finally, design procedure of a friction damper is proposed by finding friction force corresponding to target control ratio. Numerical analysis is carried out to verify the proposed design procedure.

지진특성에 따른 MR 감쇠기가 설치된 단자유도 구조물의 등가감쇠비 (Equivalent damping ratio based on earthquake characteristics of a SDOF structure with an MR damper)

  • 문병욱;박지훈;이성경;민경원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.459-464
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    • 2007
  • Seismic control performance of MR dampers, which have severe nonlinearity, differs with respect to the dynamic characteristics of an earthquake such as magnitude, frequency and duration. In this study, the effects of excitation characteristics on the equivalent linear system of a building structure with the MR damper are investigated through numerical analysis for artificial ground motions generated from different response spectrums. The equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is calculated using Newmark and Hall's equations for ground motion amplification factors. It is found that the equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is dependent on the ratio of the maximum friction force of the MR damper over excitation magnitude. Frequency contents of the earthquake ground motion affects the equivalent damping ratio of long-period structures considerably. Also, additional damping effect caused by interaction between the viscousity and friction of the MR damper is observed. Finally, response reduction factors for equivalent linear systems are proposed in order to improve accuracy in the prediction of the actual nonlinear response.

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헬멧의 충격응답 분석을 위한 단순진동 모델 (A Simple Vibration Model for the Imapct Response Analysis of a Helmet)

  • 최명진
    • 한국가스학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.68-74
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    • 2014
  • 본 연구에서는 헬멧의 충격응답을 분석하기 위한 단순진동모델을 제시하였다. 실제 헬멧 설계 및 검증과정에서 사용하는 데이터에 기반을 두고 단자유도 진동모델을 채택하였다. 충격에 의한 과도진동응답을 산출하여, 헬멧의 감쇠, 고유진동수, 충돌속도와 같은 인자들이 헬멧의 충격응답에 미치는 영향을 고찰하였다. 최대 G-가속도는 감쇠가 증가함에 따라 감소하였고, 감쇠비가 0.6 이상이 되면 최대 가속도의 값은 변화가 없었다. 고유진동수와 충돌속도에 관하여는 선형적으로 증가하였다. 두부 상해기준(Head Injury Criterion, HIC) 과 최대가속도의 관계도 제시하였다. 본 연구에서의 해석모델이 고품질 경량화 헬멧의 설계과정에서 경제성 제고에 활용될 수 있기를 기대한다.

비선형 구조물에 대한 수정 슬라이딩모드 제어알고리즘 성능 평가 (ExperimPerformance Evaluation of Modified Sliding Mode Control Algorithm for Nonlinear Structures)

  • 이상현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.147-155
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    • 2007
  • 본 논문에서는 수정 슬라이딩 모드제어기의 비선형 이력구조물의 지진응답 제어성능이 평가되었다. 수정 슬라이딩모드 제어는 제어력을 계산하기 위해 Lyapunov함수의 목표변화율을 이용하는 기법으로 기존 연구에서는 선형구조물에 대한 성능만이 조사되었다. 그러나 강진시 대부분의 구조물은 비선형 거동을 보인다는 점을 고려할 때 기존 연구의 결과는 실제 적용에 있어 제한점을 가지고 있다. Bouc-Wen 모델을 사용하여 구조물의 비선형 거동을 모델링 하였으며, 이력이선형 단자유도 구조물에 대한 통계해석과 비선형이력 면진구조물에 대한 해석결과는 제안된 수정 슬라이딩모드 제어알고리즘이 기존의 슬라이딩모드 제어기보다 우수한 성능을 가짐을 보여준다.

지진하중을 받는 구조물의 성능에 기초한 마찰감쇠기 설계 (Performance Based Design of Friction Dampers for Seismically Excited Structures)

  • 민경원;김형섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.17-24
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    • 2003
  • 이 논문의 주된 목적은 지진을 받는 구조물의 비탄성 거동을 제어하기 위해 Coulomb 마찰감쇠기의 제어성능을 산출하는 것이다. 능력스펙트럼법을 이용하여 다양한 건물의 내진성능이 평가되나, 만약 평가된 성능수준이 목표수준에 미치지 못할 때는 추가적인 감쇠비를 산출하게 된다. 추가적인 감쇠비를 얻기 위한 마찰감쇠기의 리더 마찰력은 등가 점성 감쇠의 개념을 사용하여 산정된다. 이와 같이 제안된 방법의 효과를 증명하기 위해, 다양한 주기와 항복 후 강성비를 가진 단자유도 구조물들에 대하여 수치해석을 수행하였다.

지중파에 의한 지하 구조물의 부재피해평가를 위한 고속해석모델 적용 가능성 연구 (Feasibility Study on a Damage Assessment of Underground Structures by Ground Shock Using the Fast Running Model)

  • 성승훈;정진웅
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.279-287
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    • 2018
  • This study investigated applicability of the fast running model for damage assessment of underground structures by ground shock. For this reason, the fast running model that consists of two main models such as the ground shock generation and propagation model and the underground structural damage assessment model was developed. The ground shock generation and propagation model was programed using theoretical formula and empirical formula introduced in TM5-855-1(US army manual). The single degree of freedom model of structural components was utilized to predict structural dynamic displacements which are used as index to assess damage level of components. In order to confirm the feasibility of the developed fast running model, underground structural dynamic displacements estimated from the fast running model were compared to displacements obtained from the finite element analysis.

MR 감쇠기가 설치된 단자유도 구조물의 지진응답에 기초한 등가감쇠비 (Equivalent damping ratio based on the earthquake response of a SDOF structure with a MR damper)

  • 박지훈;문병욱;민경원
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.879-885
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    • 2006
  • Seismic control performance of MR dampers, which have severe nonlinearity, differs with respect to the dynamic characteristics of an earthquake such as magnitude, frequency and duration. In this study, the effects of excitation characteristics on the equivalent linear system of a building structure with the MR damper are investigated through numerical analysis for artificial ground motions generated from different response spectrums. The equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is calculated using Newmark and Hall's equations for ground motion amplification factors. It is found that the equivalent damping ratio of the structure with the MR damper is dependent on the ratio of the maximum friction force of the MR damper over excitation magnitude. frequency contents of the earthquake ground motion affects the equivalent damping ratio of long-period structures considerably. Also, additional damping effect caused by interaction between the viscousity and friction of the MR damper is observed. Finally, response reduction factors for equivalent linear systems are proposed in order to improve accuracy in the prediction of the actual nonlinear response.

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환형 공진기 구조를 갖는 스트립라인 서큘레이터 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Stripline Circulator Including Structure of Ring Resonator)

  • 김동현;양두영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.866-878
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    • 1999
  • 본 논문에서는 원형 디스크와 두 개의 환 디스크로 구성된 페라이트 공진기를 갖는 스트럽라인 서률레이 터를 설계하고 제작한다. 순환 그런함수 가법을 이용하여 각 단자의 전자계를 구하고 입력 임피던스와 산란 행렬을 유도한다. 페라이트 공진기의 각 디스크에 대한 매질 배치에 따른 서율레이션 특성, 바이어스 필드의 세기에 따른 서률레이션 특성과 포트 단자의 폭에 따른 서률레이션 특성을 비교. 분석한다. 설계된 제원을 사용하여 제작한 서률레이터의 통과대역 주파수는 1.55 GHz에서 2.95 G Hz까지이고 입력 단의 반사계수 $S_{11}$ 은 공진접 2.38 GHz에서 30 dB, 아이솔레이션 단에서 입력 단으로의 전송계수 $S_{21}$은 - 28 dB로 나타났다

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직접 변위설계법을 이용한 구조물의 내진성능평가 (Seismic Performance Evaluation of a Structure Using Direct Displacement-Based Design Method)

  • 김진구;방성혁
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 본 연구에서는 구조물의 설계방법에 국한되어 있는 직접 변위설계법을 응용하여 기존 구조물의 성능점을 산정하는 방법에 관하여 연구하였다. 개발된 방법을 이용하여 단자유도 구조물의 주기, 항복 후 강성비, 요구되는 탄성강도에 대한 항복강도비 등의 설계변수를 변화시키며, 지진 하중에 대한 응답을 구하고 그 결과를 분석하였다. 또한 10층 철골 골조의 내진성능 평가에 적용하였다. 제안된 방법의 정확성을 검증하기 위하여 기존의 내진성능 평가방법인 능력스펙트럼법과 시간이력해석법에 의한 결과와 비교하였다. 제안된 방법은 능력스펙트럼법과 동일한 결과를 보였으며 시간이력해석 결과와도 비교적 잘 일치하였다.