자유 및 강제진동하중이 작용하는 양단지지된 변단면 들보의 우한 진폭 운동을, 축방향 및 전단변형과 회전관성을 고려한 유한요소를 이용하여 추적하였다. 수정된 조화하중 행렬을 도입하여 조화하중이 작용하는 변단면 들보와 비조화하중이 작용하는 들보의 유한진폭의 운동을 비선형해석을 하였다. 여러가지 경계조건에 대한 고유진동수와 변위를 계산한 예들은 제안된 방법이 효과적이며 유효함을 보여준다.
교량의 내하성능 추정 관련 연구에서 단순지지 조건의 충격계수 응답스펙트럼을 개발하고 이를 적용한 새로운 단순교의 내하력 평가 모델이 제안되었다. 본 논문에서는 충격계수 응답스펙트럼을 연속교에 적용하기 위해 연속지지 경간 중 내측 경간의 경계조건을 이상적인 양단 고정 경계조건으로 가정하고, 보의 동적 지배방정식을 이용하여 보 중앙에서의 이론적인 최대 통적 및 정적 연위 산출식과 이로부터 충격계수 이론식을 유도하였다. 이론식을 바탕으로 교량 경간 길이 및 감쇠비에 따른 양단지지 조건의 충격계수 응답스펙트럼을 개발하였다. 제안된 충격계수 응답스펙트럼의 적용성을 검증하기 실제공용 중인 연속교를 대상으로 수치해석을 수행하고 실측 데이터와 비교하였다. 해석은 실측 데이터와 동일하게 6경간 연속교에 차량 하중을 이동 재하 하였으며, 연속지지 내부 경간에서 동적응답을 측정하였다. 교량의 진동수는 가속도 응답을 고속퓨리에 변환(FFT)하여 얻었으며, 제안된 응답스펙트럼으로부터 교량의 경간-진동수를 적용하여 충격계수를 도출하였다. 제안된 모델에 의한 충격계수는 실측 충격계수 유사한 결과를 나타냈으며, 양단고정지지 교량의 진동수 기반 충격계수 응답스펙트럼을 이용한 방법은 실재 연속교에 적용 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 양단이 지지된 단순 모델을 사용하여, 양단 사이의 한 위치에 탄성지지를 할 때 고유진동수 변화를 검토하고 고유진동수를 높이는 방안을 제시하고 자 한다. 또한 분산변수계(distributed parameter system)을 사용하는 경우, 일반적 으로 홀수차항이 있는 미분방정식에서 그 해를 다항식, 고유벡터나 삼각함수의 무한개 의 합 등으로 표시하고 있으나 본 연구에서는 미분 방정식으로 표시하는 방법을 사용 하여 완전해(closed form solution)로 표시하여 구함으로서 오차를 제거하고 계산을 간결하게 하였다.
본 연구에서는 소형화 및 경량화의 특성을 가진 Fabry-Perot형 간섭계를 구성하였다. 음향이 광섬유의 횡방향으로 감지되도록 센서 헤드부를 1㎝정도로 제작하고 총 길이가 9.5㎝인 광섬유의 양단을 단순 지지토록 하였다. 센서의 음향 감지특성을 관찰하기 위하여 무지향성 스피커를 이용하여 음향신호를 인가하였다 횡방향으로 입력된 음향 신호를 광섬유 센서와 마이크로폰이 감지한 신호를 비교하였다. 1㎑ 이하의 신호에서는 광섬유 센서가 마이크로폰보다 감지 특성이 좋으나 2 ㎑에서는 광섬유센서의 감지 특성이 감소하였다. 이것은 제작된 광섬유 센서의 지지구조의 특성을 나타낸 것이며 실험을 통하여 Fabry-Perot 간섭계용 센서는 횡방향의 음향을 잘 감지함을 확인하였다. 이러한 형태의 센서는 지능구조물의 건강진단 모니터링 분야에도 적용가능 하리라 판단된다.
COSINE 급수를 이용한 유한 길이 원통형 셀의 유체 영향계수에 대한 해석결과를 양단 단순지지 조건(Simply-supported condition)을 갖는 해석모델에서 이용한 SINE 급수를 적용한 해석 결과와 비교, 검토한 결과 유사한 경향을 보이고 있으며, 무차원 파수 ka 값이 커질수록 Reactance는 0으로 접근하고 Resistance는 .rho.c 값으로 접근하는 경향을 가지고 있어 타당한 해석방법임을 알 수 있었다. 따라서 양단에 끝막이 판을 갖고 있는 원통형 셀에 대한 음압복사 현상을 해석하는데 COSINE 급수를 이용하는 것이 가능함을 본 연구를 통하여 확인하였다. 또한 본 연구에서 유도한 Z$_{mm}$값을 이용하면 양단에 끝막이 판을 갖고 있는 원통형 셀에서의 유체 효과를 용이하게 해석할 수 있다.
본 논문은 상용 FEM-BEM 프로그램을 사용하여 점-조화 가진(harmonic point excitation)에 의한 자유지지 경계 조건을 갖는 원통 셸(cylindrical shell)의 방사 효율(radiation efficiency) 실험의 결과와 비교하였다. 우선 충격 해머 실험(impact hammer test)을 통한 모드 시험(modal testing)으로 원통 셸의 공진 주파수(natural frequency)와 모드 형상(mode shape)의 특징을 살펴보고 다음으로 점-조화 가진에 의한 원통 셸의 방사 효율을 SYSNOISE와 ANSYS로 해석해 보았다. 동시에 음향 세기 실험을 통한 방사 효율을 측정하여 전산 해석의 결과와 실험의 결과를 비교해 보았다.
CANFLEX 연료봉 다발을 구성하는 우라늄 펠릿이 장전된 핵연료봉의 공기중 진동특성을 진동 실험과 유한요소 해석을 통하여 구하였다. 유한요소 해석 시에는 우라늄 펠릿의 강성은 무시하고 질량은 지르칼로이 튜브에 부가하며, 연료봉 양단의 용접부위를 단순 지지보로 처리하는 모델을 제시하였다. 이 모델로부터 얻은 해석결과를 진동실험에서 구한 측정값과 비교하였다.
본 연구는 외측 다이아프램을 사용하여 현장용접에 의한 각형강관 기둥과 H형강 보를 접합법의 개발에 목적을 둔다. 본 연구에서 제안하고 있는 것은 현장용접을 이용한 외측 보강재에 의한 특정 타입의 기둥-보 접합부이다. 이 접합부의 구조적 거동은 실험적으로 검토되었다. 두 가지 하중 유형 실험은 세부적으로 주어진 실험 변수 하에 수행되었다. 먼저 제안된 접합부의 기본적인 특성을 연구하기 위하여 양단부에서 보를 핀 지지한 후 중앙점에서 기둥을 가력한 대칭 하중재하 실험을 기술하였다. 두 번째는 이 접합부의 구조적 성능을 연구하기 위하여 기둥의 양단은 단순지지로 하고 H형강 보 양단에서 하중을 제어하는 역대칭 하중재하 실험을 기술하였다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 외측 보강재 타입의 접합부는 정량적 평가 방법이라는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 상하운동 또는 좌우흔들림운동하에서의 튜브진동에 대한 실험 을 통하여 튜브지지대 인자의 영향을 고찰하고자 하였다.실험은 양단이 고정된 튜 브의 중앙에 지지대가 있는 두마디 튜브의 실험장치에서 수행되었다. 실험시 고찰된 인자들은 튜브편심율, 튜브지지대 두께, 튜브와 튜브지지대간의 간격, 튜브지지대의 위치, 튜브주파수, 선형도, 그리고 튜브거동 형태(nature of the dynamic interaction )등이다.
In this study, it is attempted to obtain the optimum size of holes in 15 square plate models where a hole exists on every quadrant of a plate, and to get eigenvalues by performing free vibration analysis far each model. Moreover, the specimen is produced from optimized square plate and eigenvalue of each plate is measured through the shocking load. And then the result is compared with that of finite element analysis. For free vibration analysis of the square plate, the boundary condition of finite element analysis and experiment is assumed as both ends support. From the results of this study, it is known that more stable structures can be designed by changing the natural frequency which is dependent on the location of holes and further studies are considered to be necessary for the basic design information.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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