• Title/Summary/Keyword: 실험모드해석

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Vibrational Characteristics of the Deteriorated Railway Plate Girder Bridge by Full-scale Experimental Modal Analysis (Full-scale 실험 모드해석을 이용한 노후화된 철도판형교의 진동특성)

  • Kim, Joo-Woo;Jung, Hie-Young
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.1
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    • pp.119-128
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    • 2012
  • In this study, experimental vibration tests are performed on a real full-scale railway steel plate girder bridge, which resides in open-space environments. Using experimental modal analysis techniques, the modal parameters of the railway steel plate girder bridge yielded by the modal testing of the impact hammer are compared and investigated with the natural frequencies and mode shapes obtained by finite element analysis. This work focuses on the application of model updating techniques to measured experimental data and output-only data from an analytical vibration study that takes into account various geometric and material properties of the bridge members. A finite element model of the railway bridge structure is used to verify the modal experimental results. It is subsequently updated using the corresponding modal identification technique. The basic database is provided to evaluate damage, which can be determined based on the changes in the element properties, resulting from the process of updating the finite element model benchmark and experimental data.

Non-Linear Fracture Analysis of Concrete Composite (콘크리트 복합체의비선형 파괴해석)

  • 김상철
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.9 no.4
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    • pp.187-196
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    • 1997
  • 시멘트를 기초로하는 복합재료의 파괴거동은 주균열이 진행하기 이전에 파괴진행영역이라고 하는 미세균열대가 콘크리트 내부에 형성고기 때문에 선형파괴역하게 입각하여 해석하게 되면 실험치와 상당한 차이를 나타낸다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가상균열모델이나 균열띠 모델, 두 파라메터 파괴모델 등 비선형해석에 따른 여러 파괴역학모델들이 제안되었으나 이들 모델들은 2차원 해석에 근거를 두고 있기 때문에 구조체의 두께 방향으로 동일한 균열이 형성되며, 특히 콘크리트 실험에서 관찰되는 비연속적 균열발생에 대해서 설며이 어려웠다. 이에 본 연구는 콘크리트를하나의 다종복합체로 가정하고 연립변형모드 및 진행파괴모드 방향으로 구성재료를 배열한 상태에서 가상균열 이론에 근거한 비선형해석방법으로 모델링하였다. 진행파괴모드로 구성재료를 배열하면 강성이 높은 구성재료를 통과하여 균열이 진행될 때 균열선단으로부터 분포된 응력이 상층의 허용인장강도를 초과하게 되어 균열이 발생되며 이러한 균열은점진적인 균열진행과는 달리 비연속 동시 발생 균열ㄹ로 나타났다. 본 연구는 진행파괴모드에서의 파괴 해석 방법과연립변형모드에서의 해석 방법을 제시하였으며, 해석결과를 실험결과와 비교함으로써 검증하였다.

Modal Analysis and FEA of a Compressor Motor for 120Hz Resonance Reducing (컴프레서용 모터 120Hz 공진 저감을 위한 연구)

  • Shin, Hyun-Jang
    • Transactions of the KSME C: Technology and Education
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    • v.5 no.2
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    • pp.81-87
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    • 2017
  • 315Fr compressor motor exceeds vibration specifications. To find the reason, first a modal impact test with free-free condition is done. Second a modal test with fixed condition is done. Thereafter the test results are compared with FEM simulation results. Using free-free condition modal impact test, FEM simulation conditions (boundary, mesh..) are modified. The motor has rolling motion around 120Hz. FEM simulation also shows same result. FEM simulation will be used to develop other series compressor motors. Using this, manufacturing test model and doing test will be useless.

장주기 샘풀링을 갖는 자율무인잠수정의 의사 슬라이딩모드 제어

  • Lee, Pan-Muk;Jeon, Bong-Hwan;Hong, Seok-Won
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.2 s.28
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    • pp.130-138
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    • 1998
  • 본 논문은 AUV의 수직면 운동제어를 수행하기 위하여 의사 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 모델링 기법과 제어기 설계법에 관한 것으로서, 샘플링 간격이 길어지는 경우에도 시스템의 강인성이 확보되며 심도 제어가 안정적으로 수행되는 실용성을 실험과 수치 해석을 통하여 검증하였다. 제어기는 참고문헌에서 제안한 방법을 이용하였으며, 한국기계연구원 선박해양공학연구센터(KRISO)에서 개발한 VORAM호를 제어 대상 AUV로 선정하였다. PMM 시험으로 얻어진 운동 계수를 이용하여 수치 해석을 수행하였으며, KRISO의 장수조에서 실험을 수행하였다. 수치 해석과 실험 결과로부터 샘플링이 길어짐에 따라 의사 슬라이딩 모드 제어기는 연속계에 대한 슬라이딩 모드 제어기에서 발생하는 과도한 채터링 및 불안정성을 보이지 않았으며, 시스템의 안정성이 확보되고 불확실성에 대하여 강인한 제어 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서는 수치 해석과 실험 결과를 근거로 의사 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 위한 제어 변수의 선정 기준을 제시하였다.

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A Mode Shape Comparison of Viscoelastic Composite Material on Temperature Change (점탄성 복합재의 온도 변화에 따른 모드 형상 비교)

  • Min, Cheon-Hong;Shon, Jae-Geun;Park, Han-Il;Bae, Su-Ryong
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.150-153
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    • 2006
  • 점탄성 복합재는 간단한 작업으로 큰 감쇠 효과를 볼 수 있어 사용이 날로 늘어나고 있다. 그런데 점탄성 복합재의 특성은 온도에 민감하게 반응하며 변화한다. 그러므로 점탄성 복합재의 모드해석 시 온도 변화에 따른 해석이 필요하다. 본 논문에서는 한쪽면에 점탄성재를 부착한 Oberst beam을 일단고정 상태로 설치하여 실험 온도를 $-15{\sim}45^{\circ}C$로 변화시켜가며 전달함수를 이용하여 실험모드해석을 실행하였다. 그리고 온도 차이에 따른 모드형상을 비교하였다.

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Experimental Vibration Analysis of a Super-Structure Model Using Curve Fitting Method (곡선맞춤법을 이용한 선체상부구조 모델의 진동해석)

  • Oh, Chang-Geun;Je, Hae-Kwang;Park, Sok-Chu
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.26 no.3
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    • pp.281-288
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    • 2002
  • It might be true that both experimental and analytic techniques have been developed in the vibration analysis end engineering. It could not be said, however, that the experimental method has been also developed as much as analytic method, such as Finite Element Method One of the reason is that computation time becomes longer and that the solution often diverges depending on the choice of initial value in solving nonlinear equation. The equation in experimental modal analysis is usually composed of the nonlinear term of natural frequency and modal damping ratio, and the linear one of equivalent stiffness. In this study, the nonlinear terms were solved first, and then the linear term was obtained. The experimental modal parameters were estimated, applying the developed experimental modal analysis curve-fitting method to the super-structure model. In addition, the number of modes and modal damping ratio could be easily determined by the developed program with the application of graphical techniques and with easy handling button.

Dynamic Characteristics of Hollow Core Slab by Vibraion Test and Modal Analysis (중공 슬래브의 가진실험과 모드해석을 통한 동특성 분석)

  • Kang, Kyoung-Soo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.21 no.6
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    • pp.91-97
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    • 2017
  • The purpose of this study is to get a more precise frequency of hollow core slabs by comparing the observed values from the actual free vibration tests and the predicted values based on the analysis model. The actual free vibration tests were carried out in the construction field using ${\Omega}$ shaped hollow core slabs. Modal analysis is conducted based on the analysis model that takes into account the differences in section properties due to void parts of slab. The differences between the predicted values based on the modal analysis with analysis model and the measured data from the actual tests range from 2~7%. This study demonstrates that the analysis model that incorporates void parts of slab could be used in evaluating serviceability of hollow core slabs with reasonable accuracies.

Modal based Structural Model Modification Using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 모드기반 교량의 해석모델개선)

  • Yun Chung-Bang;Lee Jong-Jae;Lee Jung-Seok;Juhn Gui-Hyun;Yi Jin-Hak
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.4
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    • pp.389-403
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    • 2004
  • This study presents the structural model modification based on the modal data such as natural frequencies and mode shapes. Preliminary structural model can be obtained using design drawings and field measurement, and therefore the deteriorated stiffness of a structure and the effect of the boundary conditions are difficult to be evaluated in preliminary analysis model, and the preliminary model can be modified using structural response data including static and/or dynamic characteristics. In this study, the structural model is modified based on the structural modal data using genetic algorithm. Modal testing were carried out for Imjin River Bridge and Hangjoo Bridge, the modal properties were estimated using modal identification techniques, and finally the structural models were updated using genetic algorithm. The modified structural model could give us more reliable structural analysis results and therefore those can be used for structural performance evaluation such as load carrying capacity and seismic capacity.

Analysis of Natural Frequency Change of Foundation Scour Imitation Pier Using FEM (유한요소해석을 이용한 기초세굴모의 교각의 고유진동수 변화분석)

  • Chang, Sung-Hee;Park, Byung-Cheol;Lim, Jong-Hyuk
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.183-186
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    • 2010
  • 교각에서의 기초세굴 단계 및 상부구조물의 영향에 따른 진동특성을 파악하기 위해 교각 시험체를 이용하여 충격진동실험과 Midas FEA ver.2.0를 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 기초세굴 모의는 교각시험체 기초 주위의 지반을 단계별로 굴착하였으며, 상부구조물의 영향은 철근콘크리트 블록을 제작하여 교각 시험체 위에 재하하였다. 충격진동실험과 수치해석결과, 강성이 작아지거나 질량이 커질수록 1차 모드 고유진동수도 작아지는 등 유사한 경향을 나타내었다. 대체적으로 충격진동실험으로 구한 1차모드 고유진동수는 수치해석으로 구한 값보다 작은 경향을 나타내었으며, 이는 지반의 강성변화를 수치해석 모델에서 연속적으로 반영하지 못하는 한계로 인해 발생한 오차로 판단된다. 따라서 1차 모드 고유진동수의 변화를 이용한 교각 세굴 건전성 평가를 위한 유한요소해석을 위해서는 지반물성을 보다 잘 모의할 수 있는 기법의 개발이 필요하였다.

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