• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.33-47
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• 2001

성능에 기초한 내진설계에서는 구조물이 보유하고 있는 능력을 효과적으로 파악하기 위해서 비선형 정적 해석이 적용되고 있다. 그러나 비선형 정적해석은 고차모드에 대한 효과를 고려하지 못함으로써 고층구조물이나 비정형 구조물과 같은 경우에는 정확한 비선형 지진응답의 산정과 내진성능을 평가하는데 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 건축구조물의 선형 및 비선형 지진응답 평가를 위하여 응답 스펙트럼해석을 통하여 얻어지는 층전단력으로부터 층하중을 산정하는 유사동적해석법이 적용되었다. 제안된 방법을 비선형 정적 해석에 적용하여 구조물의 비선형 자동응답을 비선형 시간이력해석의 결과와 비교하였다. 기존의 층분포하중에 의한 비선형 지진응답과 비교하였으며, 제안된 방법에 의한 지진 응답이 구조물의 비선형 거동특성을 가장 정확하게 표현하였다. 그러므로 본 연구에서 제안된 방법을 사용하여 비선형 정적 해석을 수행한다면 비교적 명확한 건축물의 비선형 거동특성과 내진성능을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.123-130
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• 1994

일반적으로 규칙파 또는 불규칙파중에서의 반잠수식 해양구조물의 응답을 추정할때, 선형계에 적합한 주파수 영역해석법을 사용하고 있다. 대다수의 해양구조물은 Lower Hull과 단면적이 일정한 Column으로 구성되어 있지만, 만약 Column의 단면적이 홀수에 따라 변화한다면 복원력항에 비선형계를 적용해야만 한다. 따라서 본 논문에서는 비선형 복원력을 고려한 반잠수식 해양구조물의 응답을 추정할 수 있는 시간 영역 해석법을 개발하였다. 그리고, Column형상이 다른 5개의 모델을 선정하여, 이들의 시간 영역 해석결과와 주파수 영역 해석 결과를 서로 비교하였다. 또한 파랑외력으로서 불규칙파를 적용할 때, 비선형 복원력이 해양구조물에 응답에 미치는 영향을 조사 하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.107-115
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• 1997

비성형 동력학계로 모델링된 부유수송체의 동적응답을 조사하고 그 운동의 안정성을 해석하였다. 종동요 모우드의 고유주파수가 횡동요 모우드의 고유주파수의 두배가 되는, 즉, 2:1 내부공진 혹은 자기계수공진인 조건하에서, 이부유수송체는 한 운동 모우드의 직접가진에 의해 간접가진된 다른 모우드가 대진폭 응답을 보일 수 있음을 밝혔다. 또항, 종동요 모우드의 감쇠력은 비교적 넓은 범위의 운동에 대해 선형적임에 반해, 횡동요 모우드의 감쇠력은 점성의 영향이 대단히 커서 비선형성이 대단히 강한 것으로 알려져 왔다. 이 문제를 수학적으로 모델링하기 위하여, 종동요 모우드의 운동방정식에는 선형및 제곱형의 합의 형태인 감쇠력 모형을 사용하였다. 다중척도법을 사용하여 이 두가지 운동 모우드의 주기적 응답및 그의 안정성에 미치는 제곱형 비선형 횡동요 감쇠력의 영향을 밝혔다. 조우주기가 횡동요 모우드의 고유주기와 근사한 경우에 대하여 이 비선형계의 응답을 구하고 주파수-응답 곡선으로 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.40-45
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• 1994

기계시스템의 비선형특성 해석을 위하여 여러가지 방법이 활용되고 있는데, 이들은 Nyquist 선도의 찌그러짐(distortion), Hilbert 변환, 복원력면(restoring force surface), NARMAX, 고차 주파수응답함수(higher order frequency response function), DPE(direct parameter estimation)를 이용한 방법등이다. 이들중 고차 FRF(frequency response function)는 그 개념이 선형시스템의 FRF와 유사하여 비선형시스템의 해석방법으로서 주목을 받고 있으나 아직은 고차 FRF의 특성에 대한 이론적 연구 단계이고, 고차 FRF로부터 비선형특성을 정량적으로 해석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 다항식으로 표시되는 비선형성을 갖는 시스템이 정현파가진을 받을 때 그 응답의 가진주파수 성분은 가진력진폭과 고차 FRF의 무한급수로 나타낼 수 있다. 가진력의 진폭을 변화시켜가며 응답을 측정하고, 고차항을 무시하면 고차 FRF의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 고차 FRF는 비선형 시스템의 매개변수의 식으로 나타낼 수 있으므로 이로부터 비선형 매개변수를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 비선형강성과 비선형감쇠를 갖는 1자유도 시뮬레이션 시스템에 이 매개변수 추정법을 각각 적용함으로써 이 방법의 가능성을 고찰하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.23-31
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• 2001

지반 위에 세워진 구조물의 지진응답해석시 지반-구조물 상호작용 영향은 지반으 선형특성을 고려하여 간주되었는데 최근 연구결과에 의하면 구조물 지진해석에서 연약지반의 비선형 특성이 중요한 요소로서 인식되었다. 하지만 지반-구조물계의 복잡한 비선형 특성 때문에 내진설계 기준에서 비선형 지반특성을 고려하기에는 아직도 어려움이 많다. 이 논문에서는 UBC 지반종류 $S_{D}$ 지반 위에 놓인 중규모의 얕은 온통기초와 묻힌 온통기초위에 세워진 건물에 대한 단자유도계 선형 지진해석을 연약지반의 비선형성을 고려하여 최대가속도가 0.17g 과 0.36g 인 Taft E-W 및 El Centro N-S 지진기록을 사용하여 수행하였다. 비선형 지진해석을 결과를 선형해석 결과와 비교하였을 때, 비선형 응답스펙트럼의 최대가속도가 지반의 비선형성 때문에 상당히 줄어드는 것으로 나타나 지반의 비선형성을 고려한 더효율적인 내진설계의 가능성을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.1
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• pp.89-96
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• 2023

The Wiener-type nonlinear model where a static nonlinear block follows a dynamic linear block is widely used to describe the dynamics of chemical processes. A long process excitation step is typically needed to identify this Wiener-type nonlinear model with two blocks. In order to cope with this disadvantage, an identification method for the Wiener-type nonlinear model that uses only a single-step response is proposed here. The proposed method estimates the response of the dynamic linear sub-block from the initial part of the step response, and then the static nonlinear sub-block is identified. Because the only single-step response is used to identify the Wiener-type nonlinear model, there is great benefit in time and cost for obtaining process response. The performance of the proposed identification method with the single-step response is verified through a representative Wiener-type nonlinear process, a pH titration process, and a liquid level system.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.9 no.5 s.45
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• pp.75-86
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• 2005

In performance-based design methods, it is clear that the evaluation of the nonlinear response is required. Analysis methods available to the design engineer today are nonlinear time history analyses, or monotonic static nonlinear analyses, or equivalent static analyses with simulated inelastic influences. The nonlinear time analysis is the most accurate method in computing the nonlinear response of structures, but it is time-consuming and necessitate more efforts. Some codes proposed the capacity spectrum method based on the nonlinear static analysis to determine earthquake-induced demand. The nonlinear direct spectrum method is proposed and studied to evaluate nonlinear response of structures, without iterative computations, given by the structural linear vibration period and yield strength from pushover analysis. The purpose of this paper is to compare the accuracy and the reliability of approximate nonlinear methods with respect to shear buildings and various earthquakes. The conclusions of this study are summarized as follows: 1) Linear capacity spectrum method may fail to find a convergent answer or make a divergence. Even if a convergent answer is found, it has a large error in some cases and the error varies greatly depending on earthquakes. 2) Although nonlinear capacity spectrum method need much less calculation than capacity spectrum method and find an answer in any case, it may be difficult to obtain an accurate answer and generally large error occurs. 3) The nonlinear direct spectrum method is thought to have good applicability because it produce relatively correct answer than other methods directly from pushover curves and nonlinear response spectrums without additional and iterative calculations.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.10 no.4 s.50
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• pp.55-66
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• 2006

This paper considers the nonlinear direct spectrum method to estimate seismic performance of mixed building structures without iterative computations, given dynamic property $T_1$ from stiffness skeleton curve and nonlinear pseudo acceleration $A_{1y}/g$ and/or ductility ratio p from response spectrum. Nonlinear response history analysis has been performed and analysed with various earthquakes for evaluation of correctness and confidence of nonlinear direct spectrum method. The conclusions of this study are as follows; (1) Nonlinear direct spectrum method is considered as a practical method which is applicable to compute the structural initial elastic period and the yielding strength from stiffness skeleton owe and calculate the nonlinear maximum response of structure directly from nonlinear response spectrum. (2) The comparison of the analysis results from NDSM and NRHA showed that the average errors were less than 20% in about 3/4 of the analysis cases, and that the results obtained from NDSM turned out to be generally larger than those from NRHA.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.121-124
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• 1998

수중에서 발생된 기포에 음파가 입사되었을 때, 입사된 음파는 물 속의 기포들에 강제적인 진동을 주어 새로운 음원으로서 활동하게 한다. 이런 경우 기포의 진동은 비선형적인 진동 특성이 강하게 나타나게 되어, 기포는 입사된 음파에 의존하는 비선형 인자로서 작용하게 된다. 본 논문에서는 수중에 발생되는 기포층의 비선형응답 및 다른 형태의 응답을 실험적으로 고찰하기 위하여, 인위적으로 제작된 기포 발생장치를 이용하여 발생된 기포층에 음파를 입사하였다. 이때 입사된 음파는 기포들과의 상호작용을 인하여 여러 가지 응답을 나타내었으며, 비선형 응답으로써 배진동 세기의 현저한 증가와 합주파수 음파 발생 등이 두드러지게 나타났다. 또한 개개 기포의 공진 주파수 근처에서는 물론, 그보다 높은 고주파수에서도 합주파수 형태의 비선형응답이 매우 특징적으로 관찰되었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.449-453
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• 2010

본 논문에서는 점성 및 감쇠가 있는 단자유도 구조물의 등가감쇠비를 효율적으로 구하는 방법을 제시하였다. 건물에 설치된 마찰감쇠기는 외력의 크기에 따라 정지와 운동의 상태를 반복하여 외부 입력에너지를 소산시키기 때문에 외력과 응답관계가 비선형이다. 마찰감쇠기가 설치된 단자유도 건물은 마찰감쇠기외에 점성감쇠가 동시에 존재하므로 해석적인 정해를 구하기가 어렵다. 등가감쇠비를 산정하기 위해서 첫째, 점성과 마찰감쇠가 있는 단자유도계 건물의 자유진동 정해를 통하여 변위응답과 가속도 응답특성을 분석하였다. 둘째, 자유진동의 경우 응답이 멈출 때까지 소산에너지식을 이용하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 셋째, 조화가진 일 때는 수치해석을 통하여 마찰력비 $F_r$에 따른 응답 특성을 알아보았다. 넷째, 조화가진의 경우 에너지 균형식을 바탕으로 등가점성감쇠비를 유도하였다. 등가점성감쇠비는 변위응답비의 영향을 받으므로 응답을 알아야만 구할 수 있다. 건물 응답의 진동수 특성은 협소영역(narrow band)이므로 고유진동수에 의해 지배된다고 가정하여 등가점성감쇠비를 구하였다. 마지막으로, 유도한 자유진동과 조화가진의 등 가점성감쇠비를 이용한 등가선형운동방정식의 해를 비선형 수치해석 한 결과와 비교하여 검증하였다.