• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.1-10
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• 2001

For the simulation of piping vibrations in petrochemical plants, forcing functions mainly depend upon the equipment working mechanism and vibration resources in the piping systems. In general, harmonic function is used to simulate rotary equipment. Mechanical driving frequencies, wave functions, and response spectrum are used to simulate reciprocating compressors, surge vibration of long transfer piping, and seismic/wind vibration, respectively. In this study, the general suggestions for forcing functions were reviewed and proposed the forcing function to simulate the spray injection system inside the pipe in which two different fluids are distributed uniformly. To confirm the results, the scheme was applied for a real piping system. The vibration mode of the real system was consistent with the 4th mode (26.725 Hz) obtained by simulation using the forcing function presented in this study.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.267-273
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• 2004

본 논문에서는 강한 압력파동에 구속된 액체 추진제 연소응답의 지배인자를 규명하고 비정상 거동 특성을 평가한다. 외부 압력섭동에 의해 교란된 탄화수소 계열 액체 추진제의 비정상 거동을 수치계산하고 연소응답의 관점에서 분석한다. 2상 사이의 평형을 고려한 1차원 액적기화 모델을 적용하고 압력파동은 인위적인 조화함수식으로 설정한다 외부 기상의 압력과 온도, 액적의 초기 직경과 내부온도, 외부 압력파동의 진폭과 구동 주파수 등 액체 로켓의 주요 설계인자 및 작동변수의 영향을 고찰한다. 본 연구를 통해 외부 압력파동의 구동 주파수와 외부 기상압력은 연소응답의 크기와 위상을 결정하는 지배인자임이 규명된 반면 외부 기상온도, 액적의 초기 직경과 외부온도 및 압력파동의 진폭 등은 연소응답과 약한 상관관계를 갖거나 그 영향이 미미하다. 기화열 섭동의 위상 및 액적표면과 내부의 파동에너지 전파특성이 연소응답의 크기와 위상을 결정한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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• pp.623-629
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• 2002

The spectrum of impulse response signal from an impulse hammer testing is widely used to obtain frequency response function(FRF) of the structure. However the FRFs obtained from impact hammer testing have not only leakage errors but also finite record length errors when the record length for the signal processing is not sufficiently long. The errors cannot be removed with the conventional signal analyzer which treats the signals as if they are always steady and periodic. Since the response signals generated by the impact hammer are transient and have damping, they are undoubtedly non-periodic. It is inevitable that the signals be acquired for limited recording time, which causes the finite record length error and the leakage error. In this paper, the errors in the frequency response function of multi degree of freedom system are formulated theoretically. And the method to remove these errors is also suggested. This method is based on the optimization technique. A numerical example of 3-dof model shows the validity of the proposed method.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.45-60
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• 1995

It is attempted to estimate excitation force of a linear vibratory system using measured vibration responses. The excitation force is estimated from the relationship between the vibration response and system characteristic matrices which are extracted from both the mathematical model of the system and actual response in contrast to the usual approach of inverting the frequency response matrices. This extraction scheme is based on the fact that the vibration response can be expressed in term of linear combination of frequency domain modal vectors defined as mutually orthonormal basis vectors in frequency domain. The extracted frequency domain basis vectors are very stable in computational manipulation. It is found that the estimated excitation force is in good agreement with actually measured force except at the natural frequencies the structure, which is the common feature still to be overcome by the research efforts in this area. From the results of this paper, this disagreement is considered to come from the discrepancy between the model and actual value of the mass, damping and stiffness of the structure.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.127-138
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• 1996

고속선의 내항성능 해석 방법으로 스트립 방법, 통합이론(Unified theory), 3차원 판넬 방법등이 널리 사용되고 있다. 스트립 이론은 2차원적 해석 방법으로 전진속도가 빠른 경우나 추파중 저주파수 영역에서 유체력 계수와 운동응답이 정확하지 않으며, 통합이론은 내부영역에서는 2차원적 해석을 사용하고 외부영역은 세장체 이론을 사용하여 해석하는 방법으로 수학적으로 복잡한 단점이 있다. 3차원 판넬 방법을 이용한 해석은 계산 시간이 오래 걸리지만 고속인 경우에 모든 주파수 영역에서 정확한 해를 주는 것으로 알려져 있고, 전산기의 급속한 발달과 더불어 가장 권장되는 방법이다. 본 논문에서는 고속선의 해석에 전통적으로 사용되고 있는 스트립 법에 의한 해석과 3차원 판넬 방법을 이용한 해석법을 비교한다. 3차원 판넬 방법에 의한 해석은 쏘오스 분포법과 전진하면서 동요하는 그린 함수를 사용하고, 그린 함수의 수치, 계산은 Hoff의 방법을 이용하였고, 그린 함수는 종축에 대한 대칭 관계를 이용하여 계산 시간을 줄였다. 계산에 사용된 선종은 카타마란(Catamaran) 형태의 고속선이며 상기 두 방법에 의해 구해진 유체력 계수, 파강제력과 주파수 응답함수 등을 비교하였고, 또한 불규칙파중 운동응답의 계산 결과를 비교 검토해 보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.483-488
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• 2016

플러그인 디지털 프레임웍은 계의 구성요소가 블랙박스 형태로 구성되어 있을 때 계의 응답을 해석하는 도구이다. 일반적으로 구성요소를 연결하는 동역학계의 연결부는 계의 응답에 크게 영향을 미치게 되고, 많은 경우 연결부의 특성은 변위와 주파수에 따라 달라지는 특성을 보인다. 그러므로 연결부의 특성에 대한 민감도의 계산은 전역적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 플러그인 디지털 프레임웍에서 연결부의 전역민감도를 계산하는 방법을 주파수응답함수 기반의 부분구조합성법을 기반으로 제시한다. 일차 전역민감도는 무작위균형설계법을 이용하여 적은 수의 샘플링으로 각 인자영향을 계산할 수 있다. 이 방법은 승용차의 실내소음에 대한 각 연결부 강성의 민감도를 계산하는 예에 적용함으로써 그 효용성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권2호
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• pp.185-198
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• 2016

본 논문에서는 통계적인 기법을 기반으로 유한 요소 모델을 개선하기 위해 수행되는 임팩트 해머 실험에서 발생할 수 있는 오차 요인을 분석하고, 오차를 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 먼저, 이론 모델과 실험을 통해, 실험 과정과 측정된 신호를 후처리 하는 과정에서 발생할 수 있는 오차 요인을 파악한다. 실험 오차 요인으로 가진력의 지속 시간과 크기, 시편을 지지대와 연결하는 고무줄의 강성과 위치, 응답 신호를 측정하기 위해 시편에 부착하는 가속도계의 위치와 질량을 고려하고, 이에 따른 고유 모드와 고유 주파수의 변화를 살펴본다. 그리고, 디지털 신호 처리 과정에서는 말뚝 울타리 효과, 누설, 지수창 함수 사용에 의한 오차를 살펴보고, 이런 오차를 줄일 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.1243-1249
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• 2012

이 논문에서 유한요소 모형은 2단계로 개선된다. 첫 단계에서는 감쇠를 무시하고, 최적화 방법을 사용하여 유한요소 모형의 질량행렬과 강성행렬을 개선한다. 최적화를 위한 목적함수는 모드시험 데이터와 유한요소해석으로부터 구한 고유진동수와 진동형으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서는 첫 단계에서 구한 질량행렬과 강성행렬을 고정시키고, 감쇠를 고려한다. 먼저 비례감쇠를 가정하고 감쇠행렬을 추정한 다음, 해석적인 주파수응답함수와 측정한 주파수응답함수의 차가 최소가 되도록 최적화 과정을 이용하여 감쇠행렬을 조정한다. 이와 같은 모형개선 방법을 시뮬레이션 계와 실제 외팔보에 적용하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2012

이 연구에서는 추계학적 그린함수법에 의한 단층 모델을 이용하여 지진파를 합성하고 단층 파라미터의 변화에 의한 지반 운동의 차이를 평가하였다. 모멘트 규모 6.5의 단층을 예제로 선정하였고 아스페리티 면적의 통계값을 이용하여 슬립의 분포를 모델링하였다. 평가를 위해 고려된 단층 파라미터들은 진원의 위치, 전단파 속도 대비 파열 전파속도 비, 상승시간, 절점주파수 그리고 고주파감쇠 필터 등 이었다. 요소지진원에 적용된 파라미터들은 구조권역별 특성이 다른 지역의 값을 사용하였고 다른 파라미터들은 발생 가능한 임의의 값을 사용하였다. 생성된 지반운동 시간이력으로부터 응답스펙트럼을 작성하였으며, 파라미터의 값을 달리하여 비교하였다. 이로부터 각각의 단층파라미터에 의해 영향을 받는 주파수 구간 및 스펙트럼 가속도의 차이를 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.794-801
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• 2012

유한요소법은 구조물의 정적해석과 동적해석의 강력한 도구로 이용되고 있다. 정적인 해석에 있어서는 상당히 정확도가 높지만 진동해석에서는 여전히 정확성이 떨어진다. 주파수응답함수(FRF)는 저주파 영역에서는 비교적 쉽게 맞출 수 있으나 고주파 영역으로 가면 실제 구조물이 나타내는 현상과는 차이가 커지고, 감쇠의 해석적 발견의 어려움으로 인하여 진동 진폭을 예측하기 어렵다. 따라서 구조물의 형상에 따라 유한요소법을 적절히 수정하여서 적용할 필요가 있다. 여기에서는 평판에 대하여 유한요소 해석을 하고, 실험을 통하여 결과를 비교하고, 차이를 보정하는 방법을 제시하고자 한다. 전혀 가공하지 않은 평판의 데이터를 그대로 이용할 경우 같은 구조물의 해석 결과인지 의심스러울 정도이지만, 영계수만의 조정으로도 상당히 근접한 해석 결과를 보인다. 그러나 이 역시 한계가 있어서 유전알고리즘을 이용한 모델의 치수의 조정과 감쇠계수의 추정을 통하여 거의 완벽한 모델을 제안할 수 있었다.