• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.74-74
• /
• 2011

본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

• Journal of KSNVE
• /
• v.9 no.5
• /
• pp.928-935
• /
• 1999

Vertical pumps are widely used owing to the fact that they occupy small floor space. In this type of pumps, however, the vibrational problems are very important, since, in many cases, they have less stiffness in comparison with lateral pumps. This study presents a simple solution method for calculating the natural frequencies and modes of vertical pumps. In this study, a mode of a vertical pump was developed and the nondimensional parameters for the vibrational characteristics of it were determined. Added mass was calculated for the effects of water and the transfer matrix method was used.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.779-781
• /
• 2005

In this paper, Firstly, it is shown that the bending mode vibration source of vertical pump system is comparatively large because resonance. Secondly in order to reduce the bending mode vibration of vertical pump, The improvement of some boundary condition have been developed and its effectiveness is investigated as appling it at the vertical pump system pratically.

• Journal of Institute of Convergence Technology
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.39-42
• /
• 2021

2차원 유동장내 수직 진동하는 원통의 Von Karman 와열 유동 현상에 대한 진동 주파수 계산 문제는 진동하는 물체의 비정상 공력 해석 연구 검증에 많이 사용하는 고전적 방법이다. 본 연구에서는 오픈소스 OpenFoam 기반의 중첩격자 기법을 사용하여 층류 유동장내의 수직방향 진동하는 원통 주변의 비정상 유동 현상과 원통 벽면에서의 공력 특성 변화를 해석하기 위한 일련의 해석 단계들과 결과를 타 연구그룹과 비교하였다. 원통 형상과 진동에 의한 와열 유동의 주기적 유동 특성과 복잡성 해석의 건전성을 확보하기 위하여 격자와 시간제어에 대한 해의 정확도에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구에서 수행한 해석 방법은 일관성과 신뢰성 있는 해석 결과들 보여주었으며, 향후 보다 실제적인 진동하는 에어 포일의 비정상 공력 해석 연구에 적용 가능함을 확인하였다.

• Geotechnical Engineering
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.37-48
• /
• 1995

The dynamic behavior of dry sand under different vibration conditions is studied through laboratory experiments. Sinusoidal and random vibration experiments of sand are carried out in vertical direction under various surcharge loads. Five different sand samples are selected for the azperiment. They are composed of four different -size samples of particles and one sample which is simulated the field condition. In case of sinusoidal vibration, the change in relative density is measured with acceleration levels. To produce an acceleration, the vibration amplitude is maintained within the range of 0.4mm~0.6mm and the vibration frequency is changed within the range of 3Hz~40Hz. In case of random vibration, the combined sinusoidal acceleration is produced by a random vibration generator and the change in relative density is measured by an accelerometer. Based on the experimental results, it is found that the sandy soil is compacted to 94%~99% of relative density by vertical acceleration and the peak acceleration producing the maximum relative density is proportional to the difference between maximum and minimum void ratios. It is also found that the effect of surcharge loading : the greater the surcharge loading, the larger the change in relative density and the greater the acceleration required to change the relative density.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
• /
• v.2 no.2 s.4
• /
• pp.16-20
• /
• 2002

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.196-201
• /
• 2006

In general, the vertical vibration problems for strength of members and serviceability of building structures are not considered in structural design process, but the prediction of the vertical vibration is very important and essential to structural design process. This study aims to investigate the characteristics of vertical vibration in terms of the transfer of horizontal directions on the rahmen building structures and the shear wall building structures. In order to examine the characteristics of vertical vibration, the modal test and the heel-drop excitation experiments were conducted several times on the two type building structures. The results from the experiments are analyzed and compared with the results. The results of this study suggest that the characteristics of vortical vibration transfer in horizontal way are effected from the fundamental frequency of the slabs and excitation forces and are effected the shear wall on the path of the vibration transfer.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.275-286
• /
• 1998

본 논문은 고정, 단순, 또는 자유 연단 조건의 네 가지의 다른 조합을 갖는 마름모꼴형 평판의 자유진동 데이터를 처음으로 제시한 연구이다. 본 논문의 주된 관점은 마름모꼴 형 평판 둔각모서리의 휨응력의 특이도를 엄밀히 고려하여 해석하는 것이다. Ritz 방법을 이용하여 수직진동변위를 두 가지 적합 함수식으로 가정하였다. 힌지와 고정, 자유와 고정, 또한 힌지와 자유인 모서리 응력 특이도의 중대한 영향력이 이해될 수 있도록 충분히 큰 1650 둔각모서리를 갖는 마름모꼴형 평판에 대하여 엄밀한 무차원 진동수와 수직변동변위의 전형적인 등고선을 제시하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.25-29
• /
• 1997

Amplication factor spectrum, using the observed strong ground motions database, has been obtained and compared with Standard Response Spectrum. The observed ground motions from the Miramichi, Nohanni, Sagueray and New Madrid Earthquake (19 vertical components, 36 horizontal components), which are estimated to represent domestic seismotectonic characteristics such as seismic sources, attenuation, and site effect, are used for the analysis of amplification factor spectrum. Amplication factors have been calculated by comparing the observed peak ground motions with results form responses to the observed horizontal and vertical ground motions. The comparison shows that the amplification factors resultant from this study exceed those of Standard Response Spectrum of relatively higher frequencies. The result implles that the characteristics of the seismic strong ground motion, which may represent the domestic seismotectonic characteristics differ from of standard Response Spectrum, especillay of higher frequencies.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.183-191
• /
• 2013

In order to elucidate the granular heaping phenomenon, the movement behaviors of 3 different types of granule (millet, sand and thin foil disc) have been investigated by applying the vertical or the rotational vibration to each of the 3 vessels, respectively containing one of the 3 types of granule. In case of vertical vibrations, all of them showed the heaping phenomenon like Gerner's simulation, and that in the order of the millet, sand and thin foil disc, regardlessly of weight. Especially, a heaping of disc granules was proven to be relatively delayed, and that with several small complex clutters. For rotational vibration, the central area of vessel turned out to rise up due to the repulsive force by vessel wall as well as the collision between elastic granules, right after the turning point of vibration. Even spiral pattern was made when the rotational vibration amplitude got higher. From these facts, one can see that the heaping be characterized by the inclusion of attractive granules as well as the vibrational type applied to granule vessel.