• Title/Summary/Keyword: 실험 모달 해석

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Damage Detection of a Steel Member Using Modal Testing (강부재의 손상발견을 위한 모달실험 기법)

  • Jang, Jeong Hwan;Lee, Jung Whee;Kim, Sung Kon;Chang, Sung Pil
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.9 no.4 s.33
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    • pp.467-477
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    • 1997
  • A series of experimental tests have been performed on a tube beam in which artificial damage is applied in order to address damage detectability using modal analysis. Modal parameters considered are frequency, displacement mode shape and strain mode shape CoMAC(Coordinate Modal Assurance Criterion) and Modal Vector Error have been adopted for presenting the change of displacement mode shape and strain mode shape. It is revealed strain mode shape is the most sensitive to damage.

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Development of a Variable Dynamic Force Type Exciter for Modal Test of a Large Structure (대형구조물 동특성 실험을 위한 가변 동하중 가진시스템 개발)

  • 손성완;이홍기;최수현;강동억
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.381.2-381
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    • 2002
  • 많은 동적해석 설계자들이 재료물성치의 불확실성, 연결강성 그리고 경계조건등의 해석상에서 나타날 수 있는 불확실성 때문에 모달 테스트에 많은 관심을 가지고 있었으며 또한 수행해 왔다. 그러나 대형구조물의 경우 저주파수 대역에서의 가진력 크기, 가진력 계측 문제등으로 동특성 실험을 위한 모달 테스트를 수행하기가 쉽지 않은 실정이다. (중략)

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Estimation of Modal Parameters for Plastic Film-Covered Greenhouse Arches (비닐하우스 아치구조의 모달계수 산정)

  • Cho, Soon-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.67-74
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    • 2010
  • To a series of vibration records obtained from experimental modal testing using a fixed hammer and roving accelerometers for greenhouse arch structures, modal parameters such as natural frequencies, damping ratios and mode shapes are extracted by applying the two most advanced system identification methods in the frequency-domain up to now, so-called PolyMAX and FDD. The former involves both input and output data, while the latter utilizes only the output data. The possibility of determining the static buckling load, detecting damages, etc., for very slender steel-pipe arches by means of a non-destructive testing method based on vibration measurements is primarily investigated. The extracted modal parameters generally correlated well with those obtained using finite element analysis, demonstrating promising results for further on-going research.

A Speed Increasing Test of BIMODALTRAM for Dynamic Response Analysis of Pipe-truss Bridges (파이프 트러스교의 동적특성 분석을 위한 바이모달트램 주행실험연구)

  • Kim, Hee-Ju;Jun, Myung-Il;Cho, Eun-Sang;Hwang, Won-Sup
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.2
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    • pp.137-142
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    • 2011
  • A bimodal tram is a new design vehicle introduced to improve a current transportation system, and it has advantages of a bus and a subway. A pipe truss bridge, an exclusive road of the bimodal tram, is constructed for introduction of the bimodal tram. An analysis of dynamic response characteristics is required because this new bridge has never constructed before. A speed increasing test on the pipe truss bridge was conducted with attaching a sensor to bottom of the bridge. Also, Dynamic response characteristics were analyzed by measuring displacements, the maximum vertical and horizontal acceleration about the new bridge through the experiment.

Modal Testing of Arches for Plastic Film-Covered Greenhouses (비닐하우스 아치구조의 모달실험)

  • Cho, Soon-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.57-65
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    • 2010
  • To determine the static buckling loads and evaluate the structural performance of slender steel pipe-arches such as for greenhouse structures, a series of modal tests using a fixed hammer and roving sensors was carried out, by providing no load, then a range of vertical loads, on an arch rib in several steps. More attention was given to an internal arch where vertical and horizontal auxiliary members are not placed, unlike an end arch. Modal parameters such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios were extracted using more advanced system identification methods such as PolyMAX (Polyreference Least-Squares Complex Frequency Domain), and compared with those predicted by commercial FEA (Finite Element Analysis) software ANSYS for various conditions. A good correlation between them was achieved in an overall sense, however the reduction of natural frequencies due to the existence of preaxial loads was not apparent when the vertical load level was about up to 38% of its resistance. Some difficulties related to the field testing and parameter extraction for a very slender arch, as might arise from the influences of neighboring members, are carefully discussed.

Model Updating of Head Stack Assembly using Modal Tuning (모달 튜닝을 이용한 하드디스크 구동기의 모델 개선)

  • Lee, Jin-Koo;Kim, Dong-Woohn;Park, Young-Pil
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.243-248
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    • 2000
  • 하드디스크의 트랙 밀도를 높이기 위해서는 충분한 서보대역을 갖는 액츄에이터를 개발하는 것이 필수적이다 이 논문에서는 액츄에이터의 동특성 중에서 서보대역을 제한하는 주된 요인을 알아보기 위해 실험 모드 해석과 유한 요소 해석을 수행하였다. 우선 액츄에이터를 구성하고 있는 VCM 코일, E 블럭, 서스펜션등의 부분계에 대한 유한 요소 해석을 수행하였고 모달 실험을 통해 이를 검증하였다. 검증된 각 부분계의 모델을 결합하여 한 개의 서스펜션을 갖는 액츄에이터 시스템의 유한 요소 모델을 개발하였고 이를 통해 서보 성능과 관계된 모달 파라미터들을 규명하였다.

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Modal Analysis of Automotive Body Model using Mode Synthesis Method (모드합성법을 사용한 차체모델의 모달해석)

  • 장경진;지태한;박영필
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.34-39
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    • 1995
  • 최근 승용차의 급격한 수요증가와 더불어 차량의 승차감 개선에 많은 관심이 집중되면서, 저진동 저소음 차량에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일부로서, 수치해석법 및 진동실험에 의하여 복잡한 전체 구조물을 해석할 경우, 계산기의 기억용량, 계산시간, 비용이 많이 들게 되고, 한번 해석을 행한 구조물을 부분적으로 변경할지라도 전체의 계산을 다시 수행해야만 한다. 그래서, 복잡한 전체 구조물을 몇 개의 부분구조물로 나누어, 분계의 특성에 맞게 각기 수치해석법이나 모달실험을 적용한 후, 다시 합성하는 방법이 제시되었는데, 이것이 부분구조합성법이다. 이 방법을 사용하면, 유한요소 모델링이 쉬운 분계와 실험이 쉬운 분계를 서로 구분하여 각기 해석한 후 합성함으로써, 각 분계의 특성에 맞는 효율적인 해석을 수행할 수가 있다. 지금까지의 연구를 살펴보면, 유한요소해석에 의한 모드합성법에서는 Hurty가 구속모드법을 제안한 이래, 불구속모드법, 주종계법 등 많은 연구가 있었으나, 실험모달해석을 병행할 경우에는 결합부에서의 회전자유도의 처리문제, 특성 행렬의 동정문제, 많은 절점으로부터 데이타를 얻어야 하는 등의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 개선시켜서 Hermanski등은 회전자유도가 보간된 모드합성법(interpolated mode synthesis, IMS)을 연구하여, 적은 실험데이타만을 사용하면서 단순지지 보에 적용함으로써 타당성을 입증하였다. 한편, 차체는 복잡한 부분구조물들로 이루어져 있으므로, 본 연구에서는 유한요소모델링의 용이함, 실험의 간편성, 계산의 효율성등을 추구하며, 실험과 유한요소해석을 병행한 부분구조합성법을 차량의 BIW(body in white)에 적용하는 방법을 연구하게 되었다. 그 기본연구로서 실험과 유한요소해석을 병행하여 회전자유도를 보간하는 방법을 먼저 단순한 판구조물에 적용을 하고, 나아가 실제 BIW를 축소하여 자체 제작한 모형차에 적용시켜 보았다.물은 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.인풋기어에서의 회전수 변동을 측정하고, 이 실험 데이타를 기초로 하여 엔진 토크 및 변속기에서의 드래그 토크를 계산하여 엔진-변속기 인풋기어의 반한정계 2자유도 진동모델과 비틀림 특성을 가진 클러치 디스크의 프리댐퍼 영역에 대해 시뮬레이션을 수행하여 클러치 비틀림 기구의 설계인자인 비틀림 강성, 히스테리시스 토크에 따른 비틀림 진동 저감 효과를 연구하고자 한다.성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. Th

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An Experiment and Analysis of Precast Concrete Baseplate on Bimodal Tram Dedicated Bridge (바이모달 트램(Bimodal Tram) 전용교량에 적용된 프리캐스트 콘크리트 바닥판의 거동특성 분석에 관한 실험 및 해석적 연구)

  • Cheon, Ju Hyoun;Joo, Young Jong;Kim, Ryang Gyun;Yoon, Hee Taek
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.2
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    • pp.116-124
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    • 2011
  • To purpose of this study is to develop the new type of precast concrete baseplate which is only for bimodal tram. The experiments with real size specimens, which are hollowed precast baseplate, prove the efficacy of new designed baseplate by comparing with the result of RCAHEST. Through tests progressed according to different loading locations, the specimens show the stability by the safety factor of 8~9. Also the results of RCAHEST that is the nonlinear finite element method program, appropriately estimate the occuring crack on concrete, yielding reinforcement and ultimate behavior at failure.

Output-Only System Identification and Model Updating for Performance Evaluation of Tall Buildings (초고층건물의 성능평가를 위한 응답의존 시스템판별 및 모델향상)

  • Cho, Soon-Ho
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.19-33
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    • 2008
  • Dynamic response measurements from natural excitation were carried out for 25- and 42-story buildings to evaluate their inherent properties, such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. Both are reinforced concrete buildings adopting a core wall, or with shear walls as the major lateral force resisting system, but frames are added in the plan or elevation. In particular, shear walls in a 25-story building are converted to frames from the 4th floor level downwards while maintaining a core wall throughout, resulting in a fairly complex structure. Due to this, along with similar stiffness characteristics in the principal directions, significantly coupled and closely spaced modes of motion are expected in this building, making identification rather difficult. By using various state-of-the-art system identification methods, the modal parameters are extracted, and the results are then compared. Three frequency-domain and four time-domain based operational modal identification methods are considered. Overall, all natural frequencies and damping ratios estimated from the different identification methods showed a greater consistency for both buildings, while mode shapes exhibited some degree of discrepancy, varying from method to method. On the other hand, in comparison with analysis results obtained using the initial finite element(FE) models, test results exhibited a significant difference of about doubled frequencies, at least for the three lower modes in both buildings. To improve the correlation between test and analysis, a few manual schemes of FE model updating based on plausible reasons have been applied, and acceptable results are obtained. The advantages and disadvantages of each identification method used are addressed, and some difficulties that might arise from the updating of FE models, including automatic procedures, for such large structures are carefully discussed.

Haptic and Sound Grid for Enhanced Positioning in 3-D Virtual Environment (햅틱 / 사운드 그리드를 이용한 3차원 가상 환경 내의 위치 정보 인식 향상)

  • Kim, Seung-Chan;Yang, Tae-Heon;Kwon, Dong-Soo
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2007.02a
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    • pp.447-454
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    • 2007
  • 본 논문에서는 사용자의 가상환경 내의 위치 정보에 대한 감각을 향상시키는 방법론으로서 햅틱 피드백(haptic feedback)과 사운드 피드백(sound feedback)의 모달리티를 활용한 그리드(grid)를 제안한다. 제안된 그리드는 사용자의 3차원 공간 내의 움직임(explorative procedure)에 추가적인 비 시각적인(non-visual) 위치정보 피드백을 부여하는데 그 목적을 두고 있다. 햅틱 모달리티를 활용한 3차원 그리드는 SensAble사의 PHANTOM(R) Omni$^{TM}$ 를 활용하여 설계되었으며, 사운드 모달리티를 활용한 경우 저주파 배경음의 주파수 특성(frequency characteristics of sound source)을 사용자 손의 공간 좌표값에 근거하여 재생 시의 표본 추출 비율(sampling rate)를 연속적으로 바꾸는 방식으로 설계되었다. 이러한 공간 그리드는 두 모달리티 각각의 독립적인 제시 및 동시 제시/제거를 통해 평가되었으며, 동시 제시의 경우 두 모달리티간의 어긋남(cross-modal asynchrony)이 없도록 설계되어 사용자의 공간 작업 시 모달리티간의 조화 (manipulating congruency)를 확보할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 얻어진 결과는 그것의 통계적 유의미성을 분석하기 위해 다원변량분석과 사후검증(Turkey. HSD)을 거쳐 해석이 되었다. 공간 내 특정 좌표 선택을 기준으로 하는 그리드의 사용자 평과 결과, 3차원 내의 움직임에 대해 햅틱 및 사운드 피드백의 비 시각적 피드백은 사용자의 공간 작업의 오차를 줄여 주고 있음이 확인되었다. 특히 시각적인 정보만으로 확인하기 어려운 Z축 상의 움직임은 그리드의 도움으로 그 오차정도가 50% 이상 줄어 드는 것으로 확인되었다(F=19.82, p<0.01). 이러한 시각적 정보를 보존하는 햅틱, 사운드 피드백 방식을 HCI의 중요한 요소인 사용성과 유용성과 연관시켜 MMHCI(multimodal human-computer interaction) 방법론으로의 적용 가능성을 검토해 본다.

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