• Title/Summary/Keyword: 모드가정법

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Evaluation of Seismic Performance of Mixed Building Structures by using the Nonlinear Displacement Mode Method (비선형 변위모드법을 적용한 복합구조물의 내진성능평가)

  • 김부식;송호산
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.6
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    • pp.71-80
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    • 2003
  • Though a nonlinear time history analysis may be provided to estimate more exactly the seismic performance of building structure, approximation methods are still needed in the aspect of practicality and simplicity, In converting a multi-story structure to an equivalent SDOF system, the mode vectors of the multi-story structure are assumed as the mode shape in elastic state regardless of elastic or elastic-plastic state. However, the characteristics of displacement mode are also changed after the yielding made in the structural elements, because the structure becomes inelastic in each incremental load step. In this research, a method of converting MDOF system to ESDOF system is presented by using nonlinear displacement mode considering the mode change of structures after the yielding. Also, the accuracy and efficiency of the method of the nonlinear displacement mode method of the estimate of seismic response of Mixed Building Structures were examined by comparing the displacements of the roof level of the multi-story building structures estimated from this converted displacement response of ESDOF with the displacement of the roof level through the nonlinear dynamic analysis of the multi-story building structures subjected to an actual earthquake excitation.

Vibration Analysis of Shaft-Bladed Disk Systems (축-익 붙임 원판 계의 진동해석)

  • 전상복
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.1
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    • pp.99-111
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    • 1998
  • An analytical method using the substructure synthesis and assumed modes method is developed to investigate the effect of flexibility of bladed disk assembly on vibrational modes of flexible rotor system. In modeling the system, Coriolis forces, gyroscopic moments, and centrifugal stiffening effects are taken into account. Then the coupled vibrations between the shaft and bladed disk are extensively investigated using simplistic models, as the shaft rotational speed and the pretwist and stagger angles of blade are varied.

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A study on heading failure mode for underground excavation in cohesionless soils (비점착성 지반의 지하공간 굴착면 파괴모드에 대한 연구)

  • Shin, Jong-Ho;Kwon, Oh-Yeob;Cho, Jae-Wan;Choi, Min-Gu
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.7 no.3
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    • pp.197-207
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    • 2005
  • Design analysis for underground spaces requires evaluating stability related to heading collapses. A failure mode is one of the critical factors in the conventional methods of stability evaluation. Identification of failure modes is, therefore, essential in securing safe construction. In this study failure modes at the tunnel heading in cohesionless soils are investigated using physical model tests for various tunnel depths and ground surface inclinations. Test results showed that the effect of depth and the inclination of ground surface on a failure mode are of significance. It is identified that, with an increase in depth, failure modes become localized in a region close to tunnel face. It is also known that an increase in the inclination of ground surface results in inclined an d wide failure modes. Numerical simulation of laboratory tests was performed, and shown that the numerical analysis is useful in identifying the heading failure modes, particularly for large underground spaces.

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The Effect of Higher Vibration Modes on the Design Seismic Load (고차진동모드의 영향을 고려한 층지진하중)

  • 이동근;신용우
    • Computational Structural Engineering
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    • v.3 no.4
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    • pp.123-132
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    • 1990
  • In current practice of earthquake resistant design the equivalent lateral force procedure is widely used because of its simplicity and convenience. But the equivalent lateral force procedure is derived based on the assumptions that the dynamic behavior of the structure is governed primarily by the fundamental vibration mode and the effect of higher modes is included in an approximate manner. Therefore the prediction of dynamic responses of structures using the equivalent lateral force procedure is not reliable when the effect of higher vibration modes on the dynamic behavior is significant. In this study, design seismic load which can reflect the effect of higher vibration modes is proposed from the point of view of proper assessment of story shears which have the major influence on the design moment of beams and columns. To evaluate the effect of higher modes, differences between the story force based on the equivalent lateral force procedure specified in current earthquake resistance building code and the one based on modal analysis using design spectrum analysis are examined. From these results an improved design seismic load for the equivalent lateral force procedure which can reflect the effect of higher vibration modes are proposed.

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Analysis of the Cylindrical Metamaterial Slab Using the Higher Order-mode Finite Difference Time Domain Method (고차모드 시간영역 유한차분법을 이용한 원통형 메타물질 Slab의 해석)

  • Hong, Ic-Pyo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.1
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    • pp.38-44
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    • 2010
  • In this paper, the higher order FDTD(Finite-Difference Time-Domain) method is used to obtain the frequency response characteristics of the cylindrical metamaterial slab. FDTD method is one of strongest electromagnetic numerical method which is widely used to analyze the metamaterial structure because of its simplicity and the dispersive FDTD equation which has the dispersive effective dielectric constant and permeability are derived to analyze the metamaterials. This derived dispersive FDTD equation has no errors in analyzing the dielectric materials but there are some time and frequency errors in case of analyzing the metamaterials. We used the higher order FDTD method to obtain the accurate frequency response of the metamaterials. Comparisons between the dispersive FDTD method and the higher order FDTD method are performed in this paper also. From the results, we concluded that more accurate frequency response for various metamaterials applications can be obtained using the proposed method in this paper.

The Design Eccentricity for Torsionally Unbalanced Structure (비틀림 거동을 하는 구조물의 설계 편심)

  • 조소훈;이명규
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.5
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    • pp.63-72
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    • 2001
  • In this paper, to satisfy the safety and economy immediately, we assume the center of lateral load in case the dynamic motion of the torsionally unbalanced structure is transformed into the static lateral load using modal analysis and proposes a method to control the design eccentricity in order to make the center of lateral load coincide with the center of strength. And when the structure is designed by proposed method, it is shown that the structure designed by proposed method does not demand excessive additional ductility in comparison with the structure designed by provisions of other seismic building code.

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Nonlinear Dynamic Response Analysis of Slender Rigid Blocks Mounted on Seismic Isolation Systems (격리받침 위에 놓이 세장한 강체 블록의 비선형 동적거동 해석)

  • 김재관;채윤병
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.93-104
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    • 2000
  • 적충되어 있는 다중 블록 시스템은 역사적 건물이나 문화재등에 자주 사용되고 있다. 이러한 구조시스템은 지진에 매우 취약하고, 특히 세장한 구조물인 경우에는 낮은 수준의 지반가속도에 대해서도 전도가 일어날 수 있다. 지진으로부터 이러한 구조물을 보호할 수 있는 방법중의 하나로써 지진격기받침의 사용을 들 수 있으나, 아직 격리받침이 설치되어 있는 다중블록의 거동에 대해서는 잘 알려지지 않는 실정이다. 이 논문에서는 각각 P-F 시스템, FPS, LRB 시스템이 설치되어 있을때의 세장한 강체 블록의 동적거동에 대해 살펴보았다. P-F 시스템과 FPS에서의 마찰모델은 Coulomb의 마찰법칙을 이용하였도, 상부구조물은 붙음(stick)모드와 록킹(rocking) 모드만이 존재하도록 가정하였다. 충격은 개별요소법(distinct element method, DEM)을 이용해 기술하였고, 조화입력운동에 대한 응답을 조사하였다.

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A Study on the Load Characteristics of Herringbone-Grooved Journal Bearing (빗살무늬동압베어링의 부하특성에 관한 연구)

  • 강경필;임윤철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1993.12a
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    • pp.39-50
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    • 1993
  • 최근 회전계의 고속화, 소형화 및 정숙운전에 대한 요구가 엄격해짐에 따라 볼베어링을 저어널베어링으로 대체하는 흐름이 증가하고 있으나, 저어널베어링의 기본 구조상 운전시 여러 종류의 진동모드가 발생되며 이에 따라 엄밀한 설계가 요구된다. 이러한 요구에 따라 본 연구에서는 불안정성을 억제할 수 있는 것으로 알려진 빗살무늬 저어널베어링을 대상으로 하여 보다 정확한 설계를 위한 수치해석 프로그램을 개발하였다. 빗살무늬저어널베어링의 해석법으로는 간극의 비선형성을 단순화 시키기 위하여 무한홈을 가정한 협곡이론을 시초로 하여 최근에는 컴류터 계산속도의 발달로 실제 형상에 대해 해석한 직접계산법 등이 알려져 있다. 직접계산법은 협곡이론에 의한 계산법에 비해 많은 시간이 걸리는 단점이 있으나, 베어링이 소형화되어 실제 많은 홈을 가공하기 힘들거나 홈이 원호형으로서 직각홈으로 가정하기가 곤란한 요소에서는 협곡이론을 적용하는데 무리가 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 직접계산법을 채택하여 소형 베어링 모델에 대한 부하특성을 수치해석하고, 이를 협곡이론과의 비교를 통하여 그 차이점을 검토하였다. 이를 위해 압축성을 고려한 레이놀즈 방정식에 대한 베어링 주위의 압력분포를 계산하는 프로그램을 제작하였으며, 주어진 설계조건하에서 빗살무늬 형상을 결정하는 피라미터들의 최적값을 산출하고, 아울러 플레인저어널베어링과의 비교를 통하여 설계조건에 따른 빗살무늬저어널베어링의 기존 불베어리의 대체 가능성을 평가하였다.

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Predictation of Precipitation using Empirical Mode Decomposition (경험적 모드분해법을 활용한 우리나라 강수의 예측)

  • Choi, Wonyoung;Shin, Hongjoon;Kim, Taereem;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.147-147
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    • 2016
  • 최근 기후변화로 인한 기상이변이 빈번히 발생하면서 그로 인한 피해도 점점 증가하고 있다. 이를 최소화하기 위해서는 기후변화가 강수에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하며, 특히 강수의 기후변화를 고려한 장기적인 변동에 대한 예측이 매우 중요하다. 그 중, 기후변화로 인한 강수현상의 변화를 분석하기 위한 방법 중 하나로 강수 현상이 주변 기후 요소의 분포에 영향을 받는다는 가정 하에 기상인자를 통하여 강수를 예측하는 방법이 있다. 우리나라에 영향을 미치는 주변 기상인자들과 강수 간의 상관관계를 분석하여 상관관계가 높게 나타나는 기상인자를 통해 우리나라 강수량을 예측하면 장기적인 관점에서 강수 예측의 정확도를 높일 수 있다. 하지만 상관관계 분석에 있어서 강수 원 자료 와 기상인자간의 상관관계를 비교할 경우 원 자료가 가지는 큰 변동성으로 인해 정확한 상관관계 분석이 이루어지지 않을 가능성이 크다. 따라서 강수자료를 분해하여 분해된 요소별로 상관관계를 분석하여 분석의 정확도를 높일 필요가 있다. 다양한 자료 분해 방법중 경험적 모드분해법(Empirical Mode Decomposition, EMD)을 사용할 경우 자료의 분해에 있어서 주기성, 경향성에 따라 분해가 가능하며, 비정상성을 가지고 있는 시계열에 대해 효과적으로 분해가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 30년 이상의 자료기간을 가지는 지점의 강수량 자료를 바탕으로 경험적 모드분해법을 이용하여 강수자료를 분해하고, 이를 다양한 기상인자와의 상관관계를 분석함으로써, 우리나라 강수량 변동과 연관이 있는 기상인자들을 선별하였다. 선별된 기상인지를 바탕으로 다중회귀분석을 수행하여 기상인자를 독립변수로 하는 강수 예측식을 구축하여 우리나라 강수의 예측 가능성을 살펴보고자 한다.

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A Study on the Predictive Power Improvement of Time Series Model with Empirical Mode Decomposition Method (경험적 모드분해법을 이용한 시계열 모형의 예측력 개선에 관한 연구)

  • Kim, Taereem;Shin, Hongjoon;Nam, Woosung;Heo, Jun-Haeng
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.48 no.12
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    • pp.981-993
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    • 2015
  • The analysis of hydrologic time series data is crucial for the effective management of water resources. Therefore, it has been widely used for the long-term forecasting of hydrologic variables. In tradition, time series analysis has been used to predict a time series without considering exogenous variables. However, many studies using decomposition have been widely carried out with the assumption that one data series could be mixed with several frequent factors. In this study, the empirical mode decomposition method was performed for decomposing a hydrologic time series data into several components, and each component was applied to the time series models, autoregressive moving average (ARMA). After constructing the time series models, the forecasting values are added to compare the results with traditional time series model. Finally, the forecasted estimates from ARMA model with empirical mode decomposition method showed better performance than sole traditional ARMA model indicated from comparing the root mean square errors of the two methods.