• Title/Summary/Keyword: 실험 모드해석

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Hydroelastic Vibration Analysis of Three Dimensional Submerged Structure (3차원 접수구조물의 유체탄성 진동해석)

  • 정기태;강호승;김영복
    • Computational Structural Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.20-27
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    • 1991
  • 본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

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Modeling and Design of Average Current Mode Control (평균전류모드제어를 이용하는 컨버터의 모델링 및 설계)

  • Jung Young-Seok
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.10 no.4
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    • pp.347-355
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    • 2005
  • In this paper, a new continuous~time small signal model of an average current mode control is proposed. Sampling effect Is considered to obtain the proposed small signal model. By the proposed model, the high frequency response characteristics of current loop gain might be predicted accurately compared to previous models. And this leads the prediction of inductor current response of the proposed model to be accurate compared to others. In order to show the usefulness of the proposed model, prediction results of the proposed model are compared to those of the circuit level simulator, PSIM and experiment.

A Study on the Vibrational Characteristics of the Continuous Circular Cylindrical Shell with the Multiple Supports Using the Experimental Modal Analysis (실험모드해석에 의한 다점지지된 연속원통셸의 진동특성에 관한 연구)

  • 한창환;이영신
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.43-51
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    • 2001
  • An experimental modal analysis is the process to identify structure's dynamic characteristics such as resonant frequencies, damping values and mode shapes. An experimental model was made of stainless steel in the shape of a circular cylindrical shell and installed on the test bed with jigs. For investigating vibrational characteristics of the continuous circular cylindrical shell with intermediate supports, modal testing is performed by using impact hammer, accelerometer and 8-channel FFT analyzer. The frequency response function(FRF) measurements are also made on the experimental model within the frequency range from 0 to 4kHz. Modal parameters are identified from resonant peaks in the FRF's and animated deformation patterns associated with each of the resonances are shown on a computer screen. The experimental results are compared with analytical and FEA results.

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Experimental Vibration Analysis of Damped Beam Model Using Multi-degree Curve Fitting Method (다자유도 곡선맞춤법을 이용한 감쇠보 모델의 실험 진동해석)

  • Min, Cheon-Hong;Bae, Soo-Ryong;Park, Han-Il
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.22 no.1
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    • pp.70-74
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    • 2008
  • It is important to reduce the vibration and noise of submarines and ships. For the purpose of noise reduction, various researches are actively being conducted on the employment of complex structures. However, in the case of numerical analysis for complex structures with damping materials, substantial errors can be generated by the absence of an exact damping model. Thus experimental model analysis is necessary for the verification of a numerical analysis for complex structures. In this research, vibration experiments are conducted in order to ascertain the vibration properties of cantilever beam attached damping materials. First, an initial value is obtained by using a direct linear method. Next, based on this initial value, the exact modal parameters of the cantilever beam are obtained by using the Newton-Raphson method.

Evaluation of Short and Long-Term Modal Parameters of a Cable-Stayed Bridge Based on Operational Modal Analysis (운용모드해석에 기반한 사장교의 장단기 동특성 평가)

  • Park, Jong-Chil
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.26 no.4
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    • pp.20-29
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    • 2022
  • The operational modal analysis (OMA) technique, which extracts the modal parameters of a structural system using ambient vibrations, has been actively developed as a field of structural health monitoring of cable-supported bridges. In this paper, the short and long-term modal parameters of a cable-stayed bridge were evaluated using the acceleration data obtained from the two ambient vibration tests (AVTs) and three years of continuous measurements. A total of 27 vertical modes and 1 lateral mode in the range 0.1 ~ 2.5 Hz were extracted from the high-resolution AVTs which were conducted in the 6th and 19th years after its completion. Existing OMA methods such as Peak-Picking (PP), Eigensystem Realization Algorithm with Data Correlation (ERADC), Frequency Domain Decomposition (FDD) and Time Domain Decomposition (TDD) were applied for modal parameters extraction, and it was confirmed that there was no significant difference between the applied methods. From the correlation analysis between long-term natural frequencies and environmental factors, it was confirmed that temperature change is the dominant factor influencing natural frequency fluctuations. It was revealed that the decreased natural frequencies of the bridge were not due to changes in structural performance and integrity, but to the environmental effects caused by the temperature difference between the two AVTs. In addition, when the TDD technique is applied, the accuracy of extracted mode shapes is improved by adding a proposed algorithm that normalizes the sequence so that the autocorrelations at zero lag equal 1.

Characteristics of Braid bars by Double Fourier Analysis (2중 퓨리에 해석에 의한 망상하천에서 사주의 특성 분석)

  • Jang, Chang-Lae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.529-533
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    • 2012
  • 본 연구에서는 실내실험을 통하여, 하안침식을 고려한 망상하천에서 저수로의 이동특성을 조사하며, 2중 퓨리에 해석에 의하여 사주의 거동특성을 분석하였다. 실내실험은 평균입경이 1.4 mm이고, 표준편차가 1.35인 균일사로 10 cm 의 두께로 전체가 균등하게 채워진, 길이가 12 m, 넓이 2 m 수로에서 수행하였다. 각 시간별 하도의 지형변화에 대하여 2 중 Fourier 해석에 의한 지배적인 성분, 즉 모드(mode)의 변화를 분석하였다. 여기서 1-1 mode는 교호사주(alternate bars)이고, 1-2 mode와 2-2 mode는 2차 횡방향 모드로서 중앙 사주(central bars)를 나타낸다. 1-3 mode와 2-3 mode는 한 단면에서 횡방향으로 3개의 사주가 형성된 것(triple row bars)를 나타낸다. 초기에는 1-1 mode인 교호사주가 지배적이지만, 시간이 증가함에 따라, 교호사주인 1-1 mode는 감소하고, 한 단면에서 3개의 사주가 형성되는 2-3 mode가 지배적인 것으로 나타났다. 이러한 원인은 시간이 지나면서 사주가 발달하고, 하안침식이 되면서, 하폭이 증가하여 상대적으로 수심이 감소하면서 복렬사주가 발달하기 때문이며, Colombini 등(1987)이 이론적으로 예측한 결과와 잘 일치한다. 한 단면에서 3개의 모드가 나타나는 것은 하상에서 변화를 일으키는데 중요한 역할을 한다. 직선하도에서 사주의 수가 증가하는 것은 교호사주의 강한 비선형으로 상호작용하기 때문이다.

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Dynamic Characteristics of Nuclear Fuel Tube with $6{\times}6$ Spacer Grids ($6{\times}6$ 지지격자로 지지된 핵연료봉 튜브의 진동특성)

  • Moon, Hyo-Ik;Rhee, Hui-Nam;Jang, Young-Ki;Lee, Seung-Tae;Kim, Jae-Ik;Park, Nam-Gyu
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.361-365
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    • 2007
  • 우라늄을 내장한 연료봉은 핵분열이 일어나는 우라늄 펠렛(pellet)을 1차적으로 차폐하는 중요한 구조물이다. 연료봉은 원자로 내에서 유체유발진동에 의해 손상될 수 있으며, 본 연구에서는 유동유발진동 특성을 예측하기 위해 핵연료봉의 동특성 규명을 위한 모드해석을 수행하였다. 핵연료봉의 진동특성을 규명하기 위해 제작한 시험장치를 이용하여 피복관(clad tube)의 진동특성실험과 유한 요소 해석을 수행하였다. 모드시험(Modal Testing)은 현재 상용 핵연료봉(튜브)을 대상으로 수행되었으며, 유한 요소 해석 모델을 개발하여 해석 결과와 시험 결과를 비교 분석하였다.

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Basic Research for Resistance Prediction of Aluminium Alloy Plate Girders Subjected to Patch Loading (패치로딩을 받는 알루미늄 합금 플레이트 거더의 강도 예측에 대한 기초 연구)

  • Oh, Young-Cheol;Bae, Dong-Gyun;Ko, Jae-Yong
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.2
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    • pp.218-227
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    • 2014
  • In this paper, it performed to the elastic-plastic large deflection series analysis using the experimental model and predicted a failure mode and ultimate strength. The collapse mode of numerical analysis model is formed a plastic hinge on loaded flange and consistent with the collapse mode of experimental model. Also, The yield line is formed in the web could observed that have occurred the crippling collapse mode and the ultimate loads of the experimental model and numerical analysis model have maintained linearly Means 1.07, Standard deviation 0.04, Coefficient of variation(COV) 0.04 and the result of ultimate loads have appeared approximately 8% error rate. it was found that very satisfied to the experimental results and the applied rules. if it is considered to be maintain a reasonable safety level, it is possible to predict the failure modes of aluminium alloy plate girders and ultimate loads.

Seismic Response of a High-Rise RC Bearing-Wall Structure with Irregularities of Weak Story and Torsion at Bottom Stories (저층부에 약층과 비틀림 비정형성을 가진 고층 비정형 RC벽식 구조물의 지진응답)

  • 이한선;고동우
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.6
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    • pp.81-91
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    • 2003
  • Recently, many high-rise reinforced concrete(RC) bearing-wall structures of multiple uses have been constructed, which have the irregularities of weak(or soft) story and torsion at the lower stories simultaneously. The study stated herein was performed to investigate seismic performance of such a high-rise RC structure through a series of shaking table tests of a 1: 12 model. Based on the observations of the test results, the conclusions are drawn as follows: 1) Accidental torsion due to the uncertainty on the properties of structure can be reasonably predicted by using the dynamic analysis than by using lateral force procedure. 2) The mode coupled by translation and torsion induced the overturning moments not only in the direction of excitations but also in the perpendicular direction: The axial forces in columns due to this transverse overturning moment cannot be adequately predicted using the existing mode analysis technique, and 3) the hysteretic curve and the strength diagram between base shear and torque(BST) clearly reveal the predominant mode of vibrations and the failure mode.

An Analysis of the Dynamic Response and Vibrational Mode for the Cantilevered Beam (외팔보의 동적응답과 진동모드 분석)

  • Kim, Ye-Hyun;Go, Young-Jun;Kang, Byoung-Yong;Chang, Ho-Gyeong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.16 no.1
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    • pp.16-23
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    • 1997
  • As analysis of the forced dynamic response and vibrational mode for the cantilevered beam is described. Experimental results are compared with the natural frequencies and vibrational modes for the cantilevered beam using the theory of Bernoulli-Euler and finite element method. We have found 1st and 2nd resonance frequency of the cantilevered beam by means of the various external frequencies, $1{\sim}70Hz$, using magnetic transducer. And we have studied the vibrational displacement at obtained resonance frequency of the cantilevered beam. The experimental results for the nodes of cantilevered beam were 0 in 1st mode and 0,0.786 in 2nd mode. close agreement between the theoretically predicted results and experimental result was obtained for the vibrational mode.

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