• Title/Summary/Keyword: 변위 게이지

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Field Measurement and Analysis of Post-Tensioned Prestressed Concrete Pavement Behavior under Tensioning (현장실험을 통한 포스트텐션드 프리스트레스트 콘크리트 포장의 긴장 시 거동분석)

  • Park, Hee-Beom;Kim, Seong-Min;Kim, Dong-Ho
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.247-256
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    • 2009
  • This research was conducted to analyze the behavior of PTCP (Post-Tensioned prestressed Concrete Pavement) under tensioning by performing field tests when the experimental PTCP slab was being constructed. The displacements in the slab under the environmental loading and tensioning were measured using temperature measurement sensors and displacement transducers. Tensioning was performed three times and appropriateness of tensioning could be determined by investigating the relationship between temperature and displacement, behavior of transverse crack, and daily change in displacement. The results of this study showed that under the first tensioning at very early age, large displacements were observed only near the joints because of the friction between slab and underlying layer and concrete inelasticity. Under consecutive tensioning, displacements were clearly observed all over the slab, but still affected by the friction. In addition, appropriate tensioning ensured the one-slab behavior of the PTCP slab even though cracks existed.

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Monitoring System For The Subway Structures Using Prestrained FBG Sensors Fixed With Partially Stripped Fibers (부분탈피 고정방식 프리스트레인 가변형 광섬유격자센서를 이용한 지하철 구조물 변위 모니터링시스템)

  • Kim, Ki-Soo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.21 no.6
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    • pp.607-613
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    • 2008
  • A monitoring system for the subway structures using prestrained FBG sensors fixed with partially stripped fibers was developed. The sensor packages had pre-strain controllable fixtures. Tensile and compressive strain of the structure could be measured without slip. The FBG sensor system was applied to the concrete lining structure in Taegu subway. Near the structure, the narrow tunnel construction, for the electric power cables and telecommunication cables, started. We wanted to measure the deformations of the subway structures due to the construction by the FBG sensor. The applied sensors had the gauge length of 1 meter to overcome the inhomogeneity of the concrete material with enough length. In order to fix tightly to the structure, the partially stripped parts of the sensor glued to the package and slip phenomenon between fiber and acrylate jacket was prevented. Prestrain of the sensor was imposed by controlling the two fixed points with bolts and nuts in order to measure compressive strain as well as tensile strain. The behavior of subway lining structure could be monitored very well.

압전형 가속도계의 설계, 제작 및 보정 I

  • 이종원;구경회
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.2
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    • pp.175-183
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    • 1989
  • 오늘날 널리 연구되고 있고 공학자들에게 많은 관심을 끌고있는 압전 세라믹(ceramic)을 이용 하여 자연계에서 일어나는 각종 진동현상을 측정하고 해석하기 위한 센서(sensor)의 설계, 제작은 이미 선진국에서도 보편화된지 오래이다. 특히 압전형 가속도계(piezo type accelerometer)는 진동의 절대 측정에 가장 유용한 센서로 널리 알려져 있다. (1) 아주 넓은 사용 주파수 범위 (2) 넓은 동적범위(dynamic range)에 걸친 뛰어난 선형성(linearity) (3) 측정된 가속도 신호를 전기적으로 적분하여 속도와 변위에 대한 자료 제공 용이 (4) 높은 정확성 (5) 자발 전(self-generating)이므로 외부 전원 공급이 불필요 (6) 수명과 뛰어난 내구성 (7) 작은 크기와 가벼운 무게 등이다. 현재 기계 구조물 진동 측정에 이용되고 있는 스트레인 게이지 형(strain gage-type)의 가속도계는 감도가 좋고 저주파 진동 측정에는 편리한 반면 충격이나 높은 주파수 전동 측정에는 적합하지 않으며 내부 구조가 다소 복잡하다(2). 반면에 압전형 가 속도계는 압전 소자와 관성 질량의 조합 설계로서 저주파 진동 측정에 적합한 고감도의 가속도 계와, 감도는 떨어지나 아주 높은 주파수 범위의 진동까지 측정이 가능한 가속도계를 손쉽게 설계, 제작할 수 있다. 본 글에서는 선진국에 비해 낙후된 국내의 센서 설계, 제작 기술을 고 양시키고자 최근 한국과학기술원에서 시도된 압전형 가속도계의 개발 연구 사례를 중심으로 설계 및 제작시 고려 사항과 보정 문제를 소개하고자 한다.

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A Four-point Bending Probe Station for Semiconductor Sensor Piezoresistance Measurement (반도체센서 압저항 측정을 위한 4점 굽힘 프로브 스테이션)

  • Jeon, Ji Won;Kwon, Sung-Chan;Park, Woo-Tae
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.35-39
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    • 2013
  • A four point bending apparatus has been developed to measure semiconductor sensor piezoresistance inside a four inch probe station. The apparatus has a footprint of $60{\times}83mm^2$ and can apply $10{\mu}m$ displacements using a vertical micrometer stage. We used finite element analysis to predict and improve the accuracy of the instrument. Finally strain gauge attached on a silicon test piece was used to experimentally verify the setup.

Vibration Exciter Design for Flow Resonance with a Displacement Estimator Using Strain Gage (스트레인 게이지 변위추정 센서를 사용한 유동공진 가진기 설계)

  • Nam, Yun-Su;Choe, Jae-Hyeok;Gang, Byeong-Ha
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.26 no.9
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    • pp.1874-1881
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    • 2002
  • Heat dissipation technology using the flow resonant phenomenon is a kind of a new concept in the heat transfer area. A vibration exciter is needed to enhance air flow mixing which has the natural shedding frequency of thermal system. A mechanical vibrating device for the air flow oscillation is introduced, which is driven by a moving coil actuator with a displacement estimator using strain gage. An analytical dynamic model for this mechanical vibration exciter is presented and its validity is checked by the comparison with experimental data. Values of some unknown system parameters in the analytic model are estimated through the system identification approach. Based on this mathematical model, the vibration exciter using strain displacement estimator is developed. During the experimental verification phase, it turns out the high modal resonant characteristics of a vibrating plate are a major barrier against obtaining a high bandwidth vibration exciter.

Load-Displacement Characteristics and Interactive Load Capacity Model for Metal Plate Connections in Wood(II) - Interactive Load Capacity Model and Experimental Verification - (목재(木材)-금속(金屬)플레이트 접합부(接合部)의 하중(荷重)-변위(變位) 특성(特性) 및 조합하중성능(組合荷重性能)에 대한 모형 분석 (II) - 조합하중모형(組合荷重模型)과 실험적(實驗的) 입증(立證) -)

  • Park, Moon-Jae;Jung, Hee-Suk
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.12-18
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    • 1995
  • 고도(高度)의 엔지니어링 구조물(構造物)로 경제성이 높은 경량(輕量) 목조(木造)트러스에 사용될 수 있는 소나무(Pinus densiflora) 재(材)에 적용한 20게이지 아연도금 강(鋼) 플레이트 접합부(接合部)의 조합하중(組合荷重) 및 모멘트 성능(性能)을 평가하기 위하여 정밀도를 개선(改善)한 편심가력(偏心加力) 장치(裝置)를 창안하여 실험하고 반강절(半剛節) 접합부의 개념(槪念)과 가상(假想)일 법(法)을 적용한 모형을 유도하여 비선형(非線形) 해석(解析)하였다. 반강절(半剛節) 접합부(接合部)의 개념을 도입하여 저자가 유도한 비선형(非線形) 모형으로 조합하중 하에서의 접합부 거동을 해석한 결과, 금속 플레이트 접합부의 모멘트는 Wolfe 모형에 비하여 정확도가 높은 값으로 계산되었는데, 이는 비선형모형에서 접합부의 반강성(半剛性)에 의한 2차적인 모멘트의 영향을 적절히 고려한 때문으로 판단되었다. 본 연구에서 사용한 실험장치는 조합하중에 대한 금속 플레이트 접합부의 성능을 평가하기 위한 표준시험법(標準試驗法)으로 적용될 수 있을 것이며, 비선형(非線形) 해석방법(解析方法)은 조합하중(組合荷重)및 모멘트 성능(性能)을 예측(豫測)하는데 활용될 수 있다.

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Modal Analysis of Wind Turbine Blade Using Optical-Fiber Bragg-Grating Sensors (광섬유 브레그격자 센서를 이용한 풍력발전기 날개의 모드 해석)

  • Kim, Chang-Hwan;Paek, In-Su;Yoo, Neung-Soo;Nam, Yoon-Su
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.5
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    • pp.513-516
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    • 2011
  • The dynamic behavior of a small wind-turbine blade was analyzed experimentally. Arrays of fiber Bragg-Grating (FBG) sensors attached along the blade were used to measure the strains of the blade surface. An impact test was performed to estimate the resonance frequencies of the fundamental and higher modes of the cantilever blade system developed for this study. The results were similar to the results for conventional strain gages. However, FBG sensors could sense modes that strain gauges could not sense. The strains obtained from the FBG sensor array were used to estimate displacement-mode shapes of the blade.

Speed Characteristics of The Thin Cross Ultrasonic Motor (Thin Cross 초음파모터의 속도특성)

  • Jeong, Seong-Su;Jun, Ho-Ik;Chong, Hyon-Ho;Park, Min-Ho;Park, Tae-Gone
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.04b
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    • pp.51-51
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    • 2009
  • Thin Cross 초음파모터의 구조는 그림 1(a)와 같이 크로스형태의 얇은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타 점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메타, 토크 게이지를 이용하여 구동시스템을 구성하였다. 그림 1(b)는 마이크로컨트롤러(ATmega)를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개 의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동 전원으로 사용한다. 피드백 회로인 맨코더와 AD 컨버터는 정속도 운전을 위해서 사용되었다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 기존의 제품화된 드라이버와 비교하여도 특성의 큰 차이를 보이지 않았으며 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 비교적 안정화 시킬 수 있었다. 입력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 프리로드 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적인 특성을 보였다.

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Three Dimensional Construction Stage Analysis and Deformation Monitoring of a Reinforced Concrete Highrise Building (철근콘크리트조 초고층건물의 3차원 시공단계 해석 및 시공중 변형 계측)

  • Jeong, Daegye;Yu, Eunjong;Ha, Taehun;Lee, Sungho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.6
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    • pp.573-580
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    • 2014
  • In this paper, axial strains and lateral displacements of columns in a 58-story reinforced concrete building were measured using vibrating wire gauge and laser scanner, respectively, and compared with predicted values. Predictions were obtained using ASAP, which is a 3D construction stage analysis program developed based on PCA report. Comparisons indicated that columns in the middle of floor plan showed good correlation with predictions. However, the columns in the corners showed some deviations. Lateral displacement of columns between measurement and estimation showed similar trends but considerable deviations, which are seemingly caused by construction error of column faces, and inaccuracy in differential vertical displacement prediction.

Experimental Analysis of Prestressed Approach Slab Behavior (프리스트레스가 도입된 접속슬래브의 실험적 거동 분석)

  • Park, Hee-Beom;Eum, In-Sub;Kim, Seong-Min
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.157-164
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    • 2010
  • This research was conducted to analyze the behavior of Single-PTAS (Single Post-Tensioned Approach Slab) under tensioning and environmental loads by performing field tests when the demonstration Single-PTAS was being constructed. The temperature measurement sensors were installed at different depths, and the displacements in the approach slab under environmental loads and tensioning were measured using displacement transducers. As an experimental result, an abrupt change in the longitudinal displacement due to tensioning was not observed. The daily temperature change in the approach slab was negligible where the depth is over about 35cm. The temperature gradient in the approach slab adjacent to bridge was smaller than that adjacent to pavement. The patterns and magnitudes of vertical displacements were directly related to the temperature gradient at the measuring location. The behavior of Single-PTAS was very similar to that of concrete pavement. Therefore, a new design methodology for approach slabs is needed to include the pavement concept and to overcome drawback of current design procedures based on the simple beam concept.