• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.32 no.4
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• pp.1-10
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• 2023

This study examines the response when the shock by underwater explosion is transmitted to a vertical launch air-vehicle mounted on a ship using modeling and simulation, and is about a plan to increase method shock resistance to protect the air vehicle. In order to obtain an accurate mathematical model, a dynamic characteristic test was performed on similar equipment, and through this, the mathematical model could be supplemented. And, using the supplemented mathematical model, the air vehicle simulated the shock response by the underwater explosion specified in the BV043 standard. As a result of the first simulation, it was confirmed that air vehicle could not withstand shock, and air vehicle protection method using a ring spring type shock absorber was studied. In addition to the basic shape of abosber, it was confirmed that the ring spring absober can be used to increase the impact resistance of a shipborn vertical launch vehicle by performing simulations for each case by changing deseign varables.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.231-237
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• 1994

컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11a
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• pp.859-864
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• 2001

In a vacuum circuit breaker mechanism, a spring-actuated linkage system is used to satisfy the desired opening and closing characteristics of electric contacts. Because the opening and the closing dynamics of electric contacts is determined by such a linkage system, the stiffness, free length and attachment points of a spring become the important design parameters. In this paper, based on the dynamic model of the circuit breaker using a multibody dynamic program ADAMS, a optimal design procedure of determining the spring design parameters is presented. The proposed procedure is applied to the design of an opening spring for satisfying the specified opening characteristics.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.2
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• pp.162-170
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• 1984

대부분의 동적댐퍼들은 주구조물의 진동진폭을 정해진 주파수 변위내에서 최대로 줄이는 것을 목 표로 한다. 그러나 공작기계의 안정성은 시편과 공구사이의 상대변위와 절삭력에 의해 결정되는 전달함수의 최대크기에 의해서보다는 실수부분의 최소치에 의해 결정된다는 것이 잘 알려져 있 다. 본 논문에서는 이 사실에 착안하여 공작기계에서 발생하는 채터를 흡수하기 위한 최적의 댐 퍼를 설계하는 절차를 제시하고 1 자유도로 대표될 수 있는 구조물의 경우에 대하여 구체적인 방 법을 예시하였다. 종래의 최적 댐퍼의 성질을 구하는 방법에 비해 수학적인 절차가 약간 복잡해 지기는 하나 전산기를 이용하여 큰 어려움이 없이 최적의 설계자료를 얻을 수 있다. 댐퍼 질량이 정해졌을 때 감쇠율과 스프링 계수를 변수로 하는 목표함수가 하나의 식으로 유도될 수 없기 때 문 에 간단한 최적화 방법으로 이변수 황금분할법을 사용하였다. 수치적인 예를 통하여 종래의 다른 방법에 의한 결과와 비교하고 제안된 방법론의 타당성을 입증하였다.

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

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.819-822
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• 2009

환경 소음,진동 개선의 측면에서 철도 레일 하부로 전달되는 진동 및 구조소음을 효과적으로 차단하기 위하여 국내에서도 탄성 이산지지 구조의 플로팅 슬라브를 적용하는 경우가 증가하고 있다. 플로팅 슬라브 구조설계에 있어 주안점은 방진효율 증대와 슬라브 자체 중량의 2~3배 되는 열차 주행간의 동하중에 대한 열차 주행 안정성을 고려해야 하는 점이며 열차의 고속화 경향에 따라 동하중의 증가는 더욱 커지고 있다. 본 연구에서는 이산지지 방진장치를 적용한 철도 슬라브 궤도의 동특성과 이동질량에 의한 응답을 방진장치의 지지 간격, 스프링 상수 등을 설계변수로 하여 수치해석적 방법으로 시뮬레이션하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.6
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• pp.226-234
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• 2021

The objective of this study is to establish the fundamental design data for axial load-displacement relationship under axial monotonic or cyclic responses of seismic damping·isolation (SDI) units developed for ceiling structures. The main parameters include the installation of a spring, the number of rubber layer, prestress stress of bolts for connector between the spring and rubbers, and loading type. Test results showed that SDI units with a spring in the core and higher prestress stress of bolts tended to be higher stiffness at the ascending branch and more ductile behavior at the descending branch. This trends more notable for the specimens under monotonic load rather than cyclic loads. Consequently, the energy dissipation of SDI unit can be optimally designed with the following conditions: installation of a spring within 3-layer rubbers and prestress applied to the bolts at 10% of their yielding strength . When compared with the experimental tension capacity of the developed SDI units, the predictions by JIS B 2704-1 and KDS 31 00 are conservative under monotonic loading but higher by approximately 10% under cyclic loading.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.23 no.2
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• pp.177-184
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• 2011

This paper describes an analytical study on the design approach of PC system with continuous connections at member ends. In multi-ribbed moment resisting slab (MRS) system, double tee members are connected continuously over inverted tee beams with the continuous reinforcements placed within topping concrete. Thus, negative moments are concentrated within the narrow connection area. In order to propose a design method, experimental results of the companion study were examined using detailed nonlinear analysis. Then nonlinear static analysis was used to evaluate the partial continuity effect and the moment redistribution mechanism. Material and cross sectional properties were obtained from experimental results of the companion study. Plastic hinge properties for nonlinear static analysis were modeled with cracking moment, nominal moment, corresponding member deformations, etc. The analysis results showed that a large amount of negative moment of MRS slab can be reduced by applying partial continuity and moment redistribution in MRS joint.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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• v.36T no.3
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• pp.41-49
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• 1999

In this paper, we design a controller using the $\mu$-synthesis method and apply it for the spring-mass system with noncollocated sensors and actuators. We assume that the values of the spring stiffness and load mass of the plant are uncertain. The plant is modeled with parametric uncertainty by using the state space equation, especially the descriptor form. The $H_\infty$ controller designed by the $\mu$-synthesis method is compared with the standard $H_\infty$ controller To compare performances of two $H_\infty$ controllers, it is assumed that both controllers were designed with same weighting functions except that the $\mu$-synthesis controller has structured uncertainties. By compared with the standard $H_\infty$ controller, we show that the designed controller has satisfactory robust performance as well as robust stability by simulations and experiments.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.15 no.1
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• pp.48-61
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• 2012

It is of great importance to assure the running safety, ride comfort and serviceability in designing the floating slab track for mitigation of train-induced vibration. In this paper, for this, analyzed are the system requirements for the running safety, ride comfort and serviceability, and then, the behavior of train and track at the floating slab track including the transition zone to the conventional concrete slab track according to several main design variables such as system natural frequency, arrangement of spring at transition, spacing of spring isolators, damping ratio and train speed, using the dynamic analysis technique considering the train-track interaction. The results of this study demonstrate that the discontinuity of the support stiffness at the transition results in a drastic increase of the dynamic response such as wheel-rail interaction force, rail bending stress and rail uplift force. Hence, it is efficient to decrease the spacing of springs or to increase the spring constants at the transition to obtain the running safety and serviceability. On the other hand, the vehicle body acceleration as a measure of ride comfort is little affected by the discontinuity of the stiffness at the transition, but by the system tuning frequency; thus, to obtain the ride comfort, it is of great significance to select the appropriate system tuning frequency. In addition, the effects of damping ratio, spacing of springs and train speed on the dynamic behavior of the system have been discussed.