• 제목/요약/키워드: 제진구조

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제진층의 두께변화에 따른 CLD 구조의 진동응답 측정 (Measurements of the vibration responses of CLD structures varied in thickness of the damping layer)

  • 이신영;유승엽;전진용;김승준;박준홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1463-1466
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    • 2007
  • Visco-elastic damping material for reducing heavy-weight floor impact noise and vibration in reinforced concrete structures was tested according to its thickness in the damping layer. The effect of damping material was compared with 20, 15, 10 and 5mm thickness. The wave propagation characteristics was measured for suggestion of an efficient method to reduce the floor impact noise. The method was proposed using the flexural wave propagation characteristics. The result showed that reduction of the thickness of damping layer made a slight difference; the natural frequency moved to higher frequency and the amplitude increased at low frequencies with 5mm thickness of damping material.

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제진장치 설치 해양구조물의 생애주기 지진위험도 (Lifetime Seismic Risk of Offshore Structures with a Built-in Vibration Control Device)

  • 김동현
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.48-54
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    • 2010
  • The analysis of the seismic risk of an offshore structure with a control device is presented. First, a probability density function was developed to represent seismic hazard, and seismic fragility under artificial earthquake conditions was determined. Fragility curves for an offshore structure with both passive and active control devices were determined. Displacement criteria were set to evaluate the performance of the structure. Based on numerical analysis, the seismic risk to the structure was considerably reduced when the structure had a seismic control device. The seismic risk to the actively controlled structure was decreased by 80% compared to the uncontrolled case. Reasonable performance evaluations of offshore structure with control devices can be conducted through risk analysis.

제진재가 삽입된 바닥 구조의 진동특성에 대한 실험연구 (Vibration Characteristics of the Floor Structures Inserted with Damping Materials)

  • 전진용;정영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1036-1043
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    • 2006
  • Damping materials for reducing heavy-weight floor impact noise in reinforced concrete structures were tested in apartment buildings. The effect of damping materials and an impact isolator were compared with an on-site experiment conducted in a high-rise apartment building. The loss factor of damping material analyzed more than 2 times than rubber to $1.5{\sim}2.3$, could know that Damping layer has excellent attenuation performance in side of vibration reduction. The results showed that the resonance frequency increased but vibration acceleration level decreased when the damping materials were used. The heavy-weight impact sound levels of the structure decreased substantially at 63 Hz, whereas the sound levels of the structure with the impact isolator increased.

초탄성 형상기억합금을 활용한 자동복원 가새 프레임 구조물의 내진성능 평가 - 비선형 동적해석 (Seismic Performance Evaluation of Recentering Braced Frame Structures Using Superelastic Shape Memory Alloys - Nonlinear Dynamic Analysis)

  • 반우현;허종완;주영훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권4호
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    • pp.353-362
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    • 2020
  • 우리나라는 비교적 지진에 대해 안전한 지역으로 인식되고 있었다. 그러나 최근 경주와 포항에서 발생한 지진으로 인한 시설물에 상당한 피해가 발생함에 따라 이미 건축된 구조물의 유지, 보수에 관한 관심이 높아지고 있다. 따라서 기존 구조물에 적용 가능한 제진기술에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 그러나 제진기술은 강한 지반 운동으로 인한 장치의 손상으로 인하여 성능 저하의 문제점이 있다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해, 가새 부재에 응력을 제거함으로써 자동복원이 가능한 초탄성 형상기억합금을 적용하는 연구가 이뤄지고 있다. 따라서 본 연구에서는 초탄성 형상기억합금을 적용한 비좌굴 가새 부재를 활용하여 자동복원 프레임 구조물을 구성하고 비선형 동적 해석을 통하여 초탄성 형상기억합금의 재료적 우수성과 구조물의 내진성능을 평가 및 검증하였다.

긴장력이 적용된 초탄성 형상기억합금 장수명 댐퍼의 특성 분석 (Characteristic Analysis of Superelastic Shape Memory Alloy Long-Lasting Damper with Pretension)

  • 이헌우;김영찬;허종완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제44권1호
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    • pp.11-17
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    • 2024
  • 제진 구조는 댐퍼라는 장치를 구조물에 장착시켜 지진에너지를 소산하는 내진설계이다. 지진피해를 저감하고자 하는 연구가 성행하고 있는 가운데 제진 구조는 댐퍼의 재료, 형상을 변경함으로써 기술을 발전시켜왔다. 하지만 댐퍼의 특성상 에너지를 소산하기 위해 재료에 발생하는 소성변형은 피할 수 없는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 발생한 변형를 스스로 회복할 수 있는 초탄성 형상기억합금(Superelastic shape memory alloy, SSMA)을 활용하여 반영구적으로 사용할 수 있고 추가적인 긴장력을 적용하여 구조적 성능을 향상한 장수명 댐퍼를 제안하였다. 장수명 댐퍼의 거동 특성 분석을 위해 재료, 와이어 직경, 긴장력 유무의 설계 변수에 따라 유한요소해석을 진행하였고 응답 거동을 도출하여 하중 저항, 에너지 소산, 잔류변위 등의 특성을 분석하여 장수명 댐퍼의 성능적 우수성을 입증하였다.

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

  • 김기철;강주원;김현수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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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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댐퍼도입에 의한 사장 케이블의 제진설계 (Design to Control Vibration for Stay Cable with Damper)

  • 김현겸;황재웅;이명재;서주원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.51-58
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    • 2008
  • 사장 케이블은 휨강성이 미소하여 휨변형에 관한 고유감쇠비가 매우 작다. 따라서 케이블 부재는 다른 구조부재보다 진동발생 가능성이 훨씬 높게 된다. 사장 케이블의 진동은 우수와 기류에 기인된 것과 지점운동에 기인된 것으로 대별된다. 특별히 보강형과 사장 케이블의 고유진동수 대역이 일치되는 경우를 제외하고 대부분은 우수와 기류에 기인된 진동이 발생된다. 이런 현상은 와류진동, 풍우진동, 갤로핑을 발생시키며 사장 케이블의 사용성과 내구성을 저하시킨다. 이에 대한 제어방안으로 추가감쇠비 부여(댐퍼도입)는 보편적이고 효과적인 것으로 알려져 있다. 하지만 국내는 케이블 지지교량이 활발하게 설계되고 시공됨에도 불구하고 주요 부재인 케이블의 동적설계에 관한 지침개발이 미진한 상황이다. 따라서 케이블 댐퍼도입에 관한 지침개발이 시급하다. 본 연구는 사장 케이블의 진동현상 중 댐퍼도입으로 효과적인 제어설계가 가능한 와류진동, 풍우진동, 갤로핑의 전체감쇠비 평가방법을 전개하여 풍현상에 따른 요구감쇠비 하한을 제시하고, 설치위치에 따른 유효계수가 고려된 추가감쇠비 상한과 최소설치위치를 제시하여 댐퍼도입에 의한 일관되고 체계적인 사장 케이블 제진설계 지침을 제안하고자 한다.

로터리 제진기의 Rake에 대한 설계 및 구조강도해석에 관한 연구 (A study on design and structural strength analysis for the rake of rotary screeners)

  • 노태정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.210-215
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    • 2017
  • 로터리 제진기의 rake에 대한 설계 및 구조강도 해석을 수행하였다. 수중부의 경우 물에 의해 발생되는 수중 마찰력 및 협착물에 발생되는 수중 마찰력 등을 계산하여 하중조건을 주었고, 수상부는 rake의 자중 $239kg_f$를 분포 하중으로 설정한 후 협착물의 위치에 따라 협착물 하중 $261kg_f$을 좌측, 중앙, 우측 집중하중으로 나누어서 해석하였다. 3가지 하중조건의 해석결과는 최대 등가응력이 모두 86MPa 이하이므로 3가지 하중조건 모두 소성변형이 발생하지 않고, 안전성이 있다고 판단되었다. 협착물의 무게와 물에 의한 마찰력에 따라 발생할 수 있는 하중에 대해 $1,000kg_f$, $1,300kg_f$, $1,500kg_f$ 3가지 하중으로 나누어서 해석하였다. $1,000kg_f$, $1,300kg_f$의 해석 결과의 경우 각각 143.6MPa, 186.6MPa의 등가응력이 발생하였고 소성변형이 발생하지 않아 안전성이 있는 반면에, $1,500kg_f$의 경우는 215.41MPa의 등가응력이 발생하였고 소성변형이 발생하고 안전성이 없다고 해석되었다. ANSYS를 활용한 로터리 제진기의 rake에 가해지는 하중에 대한 구조강도 해석의 결과는 기본설계의 지침이 될 수 있었으며, 이 시제품의 기능 및 성능시험을 통하여 유한요소해석의 결과를 신뢰할 수 있었다.