• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.89-98
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• 2000

본 연구에서는 비비례 감쇠시스템을 효율적으로 해석할 수 있도록 모드 가속도법(mode acceleration method)과 모드 절삭 보강법(modal truncation augmentation method)을 확장하고 그 사용성을 검증하였다,. 비례 감쇠시스템의 동응답해서에 널리 사용되는 모드 가속도법과 모드 절삭보강법은 누락된 고차모드의 영향을 보정하여 모드 중첩법의 결과를 개선하는 방법이다. 기존의 방법들로 비비례 감쇠시스템을 해석하는 경우 비비례 감쇠특성을 무시하지 않으며 정확하고 효율적으로 해석할 수 있도록 모드 가속도법과 모드 절삭보강법을 확장하였다. 비례 감쇠시스템에서는 모드 가속도법보다 모드 절삭보강법이 더 효율적인 반면에 비비례 감쇠시스템에서는 대부분의 경우에 있어서 확장된 두 방법의 효율성이 동일하다. 그러나 수치적 안정성은 확장된 모드 가속도법이 모드절삭 보강법보다 우수하다. 이와 같은 확장된 모드 가속도법과 모드 절삭보강법의 사용성 검？을 위해서 이론적 방법과 수치예제를 수행하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.2
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• pp.47-56
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• 2000

지반-구조물 상호작용 시스템 구조물의 진동제어 시스템 복합재료 구조물과 같은 비비례 감쇠 구조물의 경우 정확한 동적응답을 얻기 위해서는 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제를 계산하는 것이 필수적이다 그러나 대부분의 고유치 해법에서는 구하고자 하는 고유치 중 일부를 누락시킬 수 있기 때문에 어떤 고유치 해법이 실제문제에 응용 가능한 방법이 되기 위해서는 누락된 고유치의 존재 여부를 검사하는 기법을 포함하고 있어야만 한다. 비감쇠나 비례감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 널리 알려진 Sturm 수열 성질을 이용하여 누락된 고유치를 쉽게 검사할 수 있는 반면에 비비례 감쇠 시스템의 경우에는 아직까지 검사 기법이 개발되어 있지않다 본 논문에서는 편각의 원리를 이용하여 감쇠행렬을 고려한 고유치 문제의 누락된 고유치의 존재여부를 검사하는 기법을 제안하였다 제안방법의 효용성을 검증하기 위하여 두가지 수치예제를 고려하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.77-88
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• 2000

복소모드 중첩법은 점탄성 감쇠기가 설치된 비비례 감쇠시스템의 정확한 동적 거동을 예측할 수 있는 방법이지만 많은 자유도를 갖는 고층건물의 해석시 고유치 해석과 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하고 구조물의 진동에 영향을 주는 주요모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하므로써 복소모드 중첩법의 효율성은 높였다. 또한 비비례 감쇠시스템에서 감쇠를 고려하여 응답스펙트럼을 재구성한후 선택된 주요 모드를 중첩하여 최대층간변위가 발생하는 곳에 감쇠기를 설치하였다 이 방법은 감쇠기가 설치된 구조물에 대하여 만족되는 수준의 최대층간변위가 발생할 때 까지 고유치 해석만을 반복.수행하면서 감쇠기를 연속적으로 설치하는 방법이다. 제안된 방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물의 대상으로 해석한 결과 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.671-679
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• 1999

건물의 진동에너지 소산능력을 향상하기 위하여 점탄성감쇠를 설치하게 되면 이른바 비비례 감쇠시스템이 되어 구조물은 복소수형태의 고유모드와 고유치를 가진다. 복소모드중첩법은 이러한 복소모드를 이용하여 중첩함으로써 비비례 감쇠시스템 구조물의 정확한 동적 거동을 얻을 수 있는 방법이다. 그러나 건물이 고층화되면 많은 자유도로 인하여 고유치해석 및 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 구조물의 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하였다. 또한 몇 개의 주요 모드만을 선택하여 중첩하는 방법에 대하여 연구하였으며 구조물의 진동에 영향을 주는 모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하였다. 제안된 해석방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물을 대상으로 해석한 결과, 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2001.04a
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• pp.172-179
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• 2001

비감쇠 혹은 비비례감쇠 시스템의 고유치를 구하기 위한 대부분의 방법들은 저차의 몇 개의 모드만을 사용하여 동적응답을 구하는 경우 누락된 고유치의 존재여부를 검사하기 위해 잘 알려진 Sturm 수열 성질(Sturm sequence property)을 이용한다. 반면 감쇠시스템 즉, 지반-구조물의 진동제어 시스템, 복합재료 구조물과 같은 경우에는 저차 몇 개의 모드만을 사용할 경우 누락 고유치를 검사할 수 있는 효율적인 기법이 아직 확립되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 Gleyse의 정리를 이용하여 감쇠스템의 누락된 고유치를 검사하는 기법을 제안하고 이 방법의 효용성을 수치예제를 통하여 검증하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.205-216
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• 1998

A solution method is presented to solve the eigenvalue problem arising in the dynamic analysis of nonclassicary damped structural systems with multiple eigenvalues. The proposed method is obtained by applying the modified Newton-Raphson technique and the orthonormal condition of the eigenvectors to the linear eigenproblem through matrix augmentation of the quadratic eigenvalue problem. In the iteration methods such as the inverse iteration method and the subspace iteration method, singularity may be occurred during the factorizing process when the shift value is close to an eigenvalue of the system. However, even though the shift value is an eigenvalue of the system, the proposed method provides nonsingularity, and that is analytically proved. Since the modified Newton-Raphson technique is adopted to the proposed method, initial values are need. Because the Lanczos method effectively produces better initial values than other methods, the results of the Lanczos method are taken as the initial values of the proposed method. Two numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method and the results are compared with those of the well-known subspace iteration method and the Lanczos method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.31 no.2 s.257
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• pp.221-230
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• 2007

An iterated improved reduced system (IIRS) procedure combined with sub-structuring scheme for nonclassically damped structural systems is presented. For dynamic analysis of such systems, complex eigenproperties are required to incorporate properly the nonclassical damping effect. In complex structural systems, the equations of motion are written in the state space from. Thus, the number of degrees of freedom of the new equations of motion and the size of the associated eigenvalue problem required to obtain the complex eigenvalues and eigenvectors are doubled. Iterated IRS method is an efficient reduction technique because the eigenproperties obtained in each iteration step improve the condensation matrix in the next iteration step. However, although this reduction technique reduces the size of problem drastically, it is not efficient to apply this technique to a single domain finite element model with degrees of freedom over several thousands. Therefore, for a practical application of the reduction method, accompanying sub-structuring scheme is necessary. In the present study, iterated IRS method combined with sub-structuring scheme for nonclssically damped structures is developed. Numerical examples demonstrate the convergence and the efficiency of a newly developed scheme.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.948-951
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• 2004

This paper introduces the two recently developed checking techniques far missed eigenvalues of nonproportionally damped system. The first technique is based on the argument principle. On the other hand, the second one is based on Rombouts' algorithm and Gleyse's theorem, which has been known as the effective and well-proven method. In the paper, the main features of the two techniques are explained and their effectiveness is also investigated by considering a numerical example.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.1
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• pp.13-19
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• 2001

본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 비대칭적으로 분포된 구조물에 점탄성 감쇠기를 설치할 경우 비틀림 응답을 줄이기 위한 감쇠기의 효과적인 배치방법에 관하여 연구하였다. 비대칭 구조물의 응답에 미치는 점탄성 감쇠기의 효과를 알아보기 위하여 비대칭 비비례감쇠시스템의 특성방정식을 유도하고, 고유치해석을 통해 감쇠기가 설치된 비틀림 건물의 거동특성을 파악하였다. 이를 바탕으로 강성 편심 및 진동수비에 따른 최적 감쇠 편심을 찾아 이를 3차원 그래프로 나타내었다. 이를 이용하여 비대칭건물에 감쇠기를 설치했을 때 같은 양의 감쇠기를 대칭으로 설치하였을 때 보다 그 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 또한 비대칭 건물의 비틀림제어면에서 점탄성 감쇠기가 점점 감쇠기보다 우수한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 1998.04a
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• pp.283-290
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• 1998

A solution method is presented to solve the eigenproblem arising in tile dynamic analysis of non-proportional damping systems with symmetric matrices. The method is based on tile use of Lanczos method to generate a Krylov subspace of trial vectors, witch is then used to reduce a large eigenvalue problem to a much smaller one. The method retains the η order quadratic eigenproblem, without the need to the method of matrix augmentation traditionally used to cast the problem as a linear eigenproblem of order 2n. In the process, the method preserves tile sparseness and symmetry of the system matrices and does not invoke complex arithmetics, therefore, making it very economical for use in solving large problems. Numerical results are presented to demonstrate the efficiency and accuracy of the method.