• Title/Summary/Keyword: 연직방향진동

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Application of TMD to Reduce Seismic Response of Arch Structure (아치구조물의 지진응답 저감을 위한 TMD의 적용)

  • Kim, Gee-Cheol;Kang, Joo-Won;Kim, Hyun-Su
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.27-30
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    • 2010
  • TMD(Tuned Mass Damper)는 대표적인 제진장치로서 주로 고층건물, 교량 및 스타디움의 객석 등의 진동제어에 이용되고 있다. 그러나 대공간구조물과 같이 면외 방향의 강성이 매우 작은 구조물에 대한 TMD 적용에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 아치구조물의 진동에 대한 TMD의 제어 성능을 TMD의 설치위치 및 거동방향에 따라서 비교분석하였다. 아치구조물은 수평지진동에 대해서는 역대칭모드인 1차 모드가 지배적이며, 연직지진동에 대해서는 대칭모드인 2차 모드가 지배적인 진동응답을 보이고 있다. 따라서 아치구조물의 효율적인 진동응답제어를 위해서는 진동모드가 탁월한 위치에 TMD를 설치하는 것이 합리적이다. 그리고 수평지진동 및 수직지진동에 대하여 TMD가 수평방향으로 거동하도록 하는 것보다 연직방향으로 움직이도록 설치하는 것이 아치구조물의 진동제어에 있어서 매우 효과적인 것으로 나타났다.

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An Analytical Study of Vibrating Considering Soil-Structure Interactions (지반-구조물 상호작용을 고려한 진동기계기초의 해석법 연구)

  • Lee, In-Mo;Lee, Seok-Won;Park, Jong-Gwan
    • Geotechnical Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.5-20
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    • 1991
  • 동하중을 받는 진동기계기초의 동적해석을 수행하기 위해서는 지반의 임피던스함수의 적절한 산 출이 필수적이며, 회전기계 -기초 -지반의 상호작용이 고려된 동적해석이 요구된다. 이제까지 지 반의 임퍼던스함수는 주로 원형기초에 한하여 제시되어 왔으나, 기초의 형상은 실제로 지반의 임퍼 던스함수에 중요한 역할을 한다. 그러므로 본 연구에서는 여러가지 형상 및 매립된 기초에 적용할 수 있는 임퍼던스함수를 제시하였다. 그리고, 제시된 임퍼던스함수를 바탕으로, 회전기계 -기초- 지반의 상호작용이 고려된 동적해석을 수행할 수 있는 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램 을 이용하여 예제해석을 통하여 각종 임피던스함수의 적용에 따른 기계기초의 응답을 비교 검토하였다. 본 연구의 주된 결론은 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) 주파수독립 임퍼던스함수와 주파수종속 임피던스함수를 이용한 결과를 비교해 볼 때,수평방 향과 회전방향에 대해서는 동적응답이 커다란 차이를 보이지 않으나, 연직방향 운동에 대해서는 상 당한 차이를 보인다. 2) 표면기초와 매립기초를 비교해 본 결과, 매립기초에 있어서 수평방향과 회전방향에 있어서는 동적응답이 거의 일정한 간에 도달하므로 기초가 어느 정도 매립된다면 안전측에 들어간다고 볼 수 있다. 그러나, 연직방향에 있어서는 매립여부에 따라 상당한 차이를 보인다.

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A Proposal of Quasi Static Seismic Force for Arches subjected to both the Horizontal and Vertical Seismic Wave (수평.상하 지진을 받는 아치구조물에 대한 등가정적지진력 제안)

  • Jung, Chan-Woo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.6
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    • pp.103-110
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    • 2007
  • Only horizontal seismic waves are often applied as designed load to a rectangular rigid frame because the influence of vertical seismic waves is considered small so as to be able to ignore it. But, as for the seismic responses of shell and spatial structures, the responses in the vortical direction is significantly amplified and the vertical responses are amplified even if they are subjected to the horizontal seismic wave only. And also, the horizontal and vertical seismic responses of shell and spatial structures are amplified by vortical seismic waves. An arch has been often used as the main structure component of the large spatial structures and is the mostly simple structure with the seismic response characteristics of the spatial structures. In this paper, for arches as a simple example of the shell and spatial structures, the dynamic characteristics, when the structures are subjected to the horizontal and vertical seismic wave at the same time, are studied, and the horizontal and vertical static seismic force, which have simple forms but hold the response characteristics of arches, are proposed.

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Dynamic Characteristics of Railway Plate Girder Bridges with Increase of Diesel Locomotive Speed (철도차량의 증속에 따른 판형교의 진동특성)

  • Cho, Eun Sang;Kim, Hyun Min;Hwang, Won Sup;Oh, Ji Taek
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.18 no.6
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    • pp.769-782
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    • 2006
  • As the ambient vibration test (AVT) of railway bridges has a limited range of speed, it has a limitation in examining the dynamic behavior of bridges accordingto speed. Thus, in order to analyze the correlation between the speed of a train passing over a bridge and the bridge's dynamic response, we conducted a speed-increasing experiment using a real diesel locomotive. To analyze the acceleration response characteristics, we attached seven vertical accelerometers at equal intervals throughout the entire section of the bridge except the supports, and one horizontal accelerometer to the middle span. Linear variable differential transformers (LVDT) were installed at the bridge's center in both vertical and horizontal directions to investigate the vertical and horizontal behaviors. The test train was statically loaded at the center and at the end of the bridge. And its speed was increased from 5 km/h to 90 km/h. With data obtained from the experiment, the vibration level was evaluated in each direction by the filtering frequency, and the level of horizontal vibration was examined in comparison with vertical vibration. The displacement and wheel load variation was analyzed by speed.

Numerical Simulation of Wind Induced Circulation in a Thermally Stratified Flow (수온성층흐름에서 바람에 의해 발생하는 순환흐름해석)

  • Lee, Jin Woo;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.44-44
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    • 2011
  • 저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 안정된 성층은 혐기성 조건을 제공하여 바닥에서의 과도한 조류성장을 유발하고 연직순환흐름을 방해한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 환경적인 문제를 감소시킬 수 있도록 중요한 역할을 한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 수온성층흐름에서의 순환흐름을 해석하기 위하여 유속성분을 계산하고 자유수면 변위와 온도, 염도등과 같은 스칼라양의 해석을 위해 다음과 같은 3단계의 방법을 이용하였다. 첫 번째 단계(정수압 계산단계)에서는 운동량 방정식의 경사항을 음해적으로 해석하고, 두 번째 단계(자유수면 보정단계)에서는 자유수면의 변화를 계산하고 수평방향 유속성분을 계산한다. 예측-수정자 방법(predictor-corrector step method)을 이용하여 자유수면변위와 유속을 구하였다. 마지막으로 세 번째 단계(이송-확산단계)에서는 이송-확산 방정식을 이용하여 스칼라양을 계산하였다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.

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Finite Element Analysis for Vibration of Laminated Plate Using a Consistent Discrete Theory Part II : Finite Element Formulation and Implementations (복합재료적층판의 진동해석을 위한 유한요소모델 II. 유한요소모델의 유도 및 해석)

  • 홍순조
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.4
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    • pp.103-111
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    • 1994
  • Based on a variational principle of the consistent shear deformable discrete laminate theory derived in the companion paper Part I, a finite element procedure for the vibration analysis of laminated composite plates is presented. The present formulation takes the in-plane displacements of an arbitrary layer, the rotations of the cross section of each layer and transverse displacement of the plate as the state variables at a nodal point of finite element, resulting in total nodal degree of freedom of 2(n+l) +1 for the n-layered laminate. Thus, it allows to specify displacement boundary conditions of layer stretching and/or rotation of layer cross sections around the plate edge and/or lateral displacement. The developed procedure is applied to the free vibration problem for sandwich-type hybrid laminates composed of layers with drastically different material properties whose elasticity solutions are known. Comparison of analysis results with other FEM solutions showed that the present formulation yields better accuracy.

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Uncertainty Analysis on Vertical Wind Profile Measurement of LIDAR for Wind Resource Assessment (풍력자원평가를 위한 라이다 관측 시 풍속연직분포 불확도 분석)

  • Kim, Hyun-Goo;Choi, Ji-Hwee;Jang, Moon-Seok;Jeon, Wan-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.185.1-185.1
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    • 2010
  • 원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

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Mechanical Characteristic Analysis of Coil Spring & Viscous Damper (Coil Spring & Viscous Damper System의 동특성분석)

  • Kim, Min-Kyu;Choun, Young-Sun
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.2 s.54
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    • pp.19-26
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    • 2007
  • This paper presents the results of experimental studies of the mechanical characteristics of the Coil Spring and Viscous Damper system. The Coil Spring and Viscous Damper systems were selected for the isolation of Emergency Diesel Generator (EDG) which is located in Nuclear Power Plant (NPP). The Coil Spring and Viscous Damper systems were developed for the operating vibration isolation and seismic isolation for scaled Model EDG System. The damping properties of the viscous damper changes as the variation of velocity. Through this research nonlinear damping characteristics and the effective stiffness of coil spring and viscous damper system were evaluated.

Temporal and Spatial Variability of the TOMS Total Ozone; Global Trends and Profiles (TOMS 오존전량의 시공간 변동; 전구적인 추세 및 연직 분포)

  • Yoo Jung-Moon;Jeong Eun-Joo
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.26 no.3
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    • pp.199-217
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    • 2005
  • Using monthly total ozone data obtained from a Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) onboard the Nimbus-7 and Earth Probe satellite, this study examined the trend in the total amount of global ozone during two periods: from 1979-1992 [Early period] and 1997-2002 [Latter period]. The Annual average of total ozone during the Early period was globally reduced by about 10 DU compared to the amount during the Latter, except in some areas between the equator and 20 N. Global trends of total ozone showed a decrease of -6.30 DU/decade during 1979-1992, and an increase of 0.12 DU/decade during 1997-2002. Its enhancement during the Latter period was especially noticeable in tropical areas. The EOF analyses of total ozone from this period indicated signs of temporal/spatial variability, associated with the phenomena of Quasi-Biennial Oscillation (QBO), Quasi-Triennial Oscillation (QTO), El Nino Southern Oscillation (ENSO), and volcanic eruption. Seasonal profiles of tropospheric ozone in the tropics obtained from ozonesondes, showed the spatial pattern of zonal wavenumber one. Overall, this study may be useful in analyzing possible causes in the variations of statospheric and tropospheric ozone.

The Physiochemical Characteristics of Seawater and Sediment of Marine Shellfish Farm in Jindong Bay (진동만 패류양식해역의 환경특성)

  • Jeong, Woo-Geon;Cho, Sang-Man
    • The Korean Journal of Malacology
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    • v.19 no.2
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    • pp.161-169
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    • 2003
  • Seawater and sediment quality analysed was calculated to examinate the present environmental characteristics and pollution load was also calculated to evaluate the effect of farming area on the coastal environment. The measurements for seawater quality demonstrate the coastal environment has relatively eutrophicated with significantly decreased DO (0.2-8.5 mg/l) and elevated COD (9.6-31.2 mg/l) in summer. It was also evident that the water quality in Jindong Bay has been influenced by residues tide from Masan Bay with high metal concentration in August of 2002. Annual total pollution load (land and farm-driven) was estimated at 37,316 ton (SS) /yr: 9,809 ton/yr (26.3%) of land-driven load, 23,576 ton/yr (63.2%) of coastal sedimentation and 3,932 ton/yr (10.5%) of feces of cultural organisms. When all ark shell seedling farms are permitted species conversion to ascidian farm, the pollution load would increase by 196%, which may be another source for accelerating the eutrophication of the environment in Jindong Bay.

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