• 제목/요약/키워드: 진동/충격하중

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도로형교의 진동 및 충격계수 (Vibrations and Impact Factors for Highway Girder Bridges)

  • 장동일;이희현;전진창
    • 전산구조공학
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    • 제5권3호
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    • pp.139-146
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    • 1992
  • 본 연구에서는 트럭하중에 의한 도로형교의 진동거동을 조사하여 충격계수를 합리적으로 산출하는 경험공식을 제시한다. 이를 위해 진동해석을 위한 가장 합리적인 차량 모델링을 제시하고, 노면조도, 차량의 속도, 교량의 길이별 충격계수를 산출한다. 연구결과, 현행 시방서규정은 충격계수를 과소평가하는 경향이 있음을 알 수 있었다.

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도로형교의 진동 및 충격계수 (Vibrations and Impact Factors for Highway Girder Bridges)

  • 장동일;이희현
    • 전산구조공학
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    • 제5권2호
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    • pp.87-91
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    • 1992
  • 본 연구에서는 트럭하중에 의한 도로형교의 진동거동을 조사하여 충격계수를 합리적으로 산출하는 경험공식을 제시한다. 이를 위해 진동해석을 위한 가장 합리적인 차량 모델링을 제시하고, 노면조도, 차량의 속도, 교량의 길이별 충격계수를 산출한다. 연구결과, 현행 시방서규정은 충격계수를 과소평가하는 경향이 있음을 알 수 있었다.

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면내하중을 받는 복합적층판에 대한 충격하중 및 음향 해석 (Impact Force and Acoustic Analysis on Composite Plates with In-plane Loading)

  • 김성준;황인희;홍창호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.179-186
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    • 2012
  • The potential hazards resulting from a low-velocity impact(bird-strike, tool drop, runway debris, etc.) on aircraft structures, such as engine nacelle or leading edges has been a long-term concern to the aircraft industry. Certification authorities require that exposed aircraft components must be tested to prove their capability to withstand low-velocity impact without suffering critical damage. In most of the past research studies unloaded specimens have been used for impact tests, however, in reality it is much more likely that a composite structure is exposed to a certain stress state when it is being impacted, which can have a significant effect on the impact performance. And the radiated impact sound induced by impact is analyzed for the damage detection evaluation. In this study, an investigation was undertaken to evaluate the effect in-plane loading on the impact force and sound of composite laminates numerically.

고속 철도 교량의 구조 건전성 모니터링을 위한 스마트 무선 센서 프레임워크 개발 (Development of Wireless Smart Sensing Framework for Structural Health Monitoring of High-speed Railway Bridges)

  • 김은주;박종웅;심성한
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • 본 우리나라 철도 영업 구간중 철도교량은 2012년 기준 약 25%를 차지한다. 이러한 교량 구조들은 시공 직후부터 열차의 충격하중, 태풍, 선박 및 차량 충돌 등 다양한 하중을 받게 된다. 특히 고속 철도 교량의 경우, 열차의 속도로부터 전가되는 매우 큰 충격하중을 받게 되며, 이러한 교량에 가해지는 충격 응답을 분석하는 것은 교량의 안전성 평가에 매우 중요하다. 최근 무선 센서를 이용해 교량의 건전성을 평가하는 연구들이 주목받고 있다. 무선 센서는 가격 및 설치의 용이성으로 인해 교량의 응답계측에 유용하게 적용되고 있다. 하지만 고속철도 교량에서 발생하는 충격 하중은 그 지속시간이 10초 내외로 매우 짧게 발생하므로, 기존 무선 센서의 시스템의 자체 실행 후 시간 지연으로 인해, 이러한 충격하중의 계측은 매우 어렵게 된다. 따라서 본 연구에서는 철도 교량의 충격하중에 의한 구조물의 응답을 계측하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 프레임워크를 제안한다. 구체적으로 1) 초저전력 가속도계를 이용한 구조물의 과도응답 감지 및 평가, 2) 무선 센서 네트워크의 트리거링 후 계측이 시작되는 지연 시간의 단축, 그리고 네트워크의 시간 및 데이터 동기화 기법을 개발하였다. 최종적으로 제안된 프레임 워크에서 소수의 진동 감지 센서 노드들이 상시진동을 계측하며, 열차의 진입으로 인한 진동이 감지될 시, 전체 센서 네트워크의 계측을 시작한다. 시간 지연을 최소화하기 위해 모든 센서는 다른 시작시간을 가지며, 이를 제어하기 위해 후처리 기반 시간 동기화를 한다. 제안된 프레임워크는 실내실험 및 수치해석을 통해 그 효용성을 입증하였다.

교량 상부구조물의 모델링 방법에 따른 교각 고유진동수 변화분석 (Analysis of Natural Frequency Change of Pier According to Bridge Superstructure Modeling Methods)

  • 박병철;장성희;김영훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.187-190
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    • 2010
  • 기초세굴에 따른 교각에서의 1차 모드 고유진동수 변화를 이용하여 교량 세굴 건전성을 정량적으로 평가하기 위하여 공용중인 광탄1교의 T형 교각 1기에 대하여 충격진동실험을 수행하였으며, 교축직각방향의 1차 모드 고유진동수를 수치해석결과와 비교하였다. 교량 상부구조물의 모델링 방법에 따라 상부구조물을 전체 모델링한 방법과 교각만을 모델링하고 상부구조물의 영향범위를 가정하여 교량받침 위치에 질점질량으로 변환하여 적용한 방법으로 구분하여 수치해석을 수행하였다. 상부구조물을 전체 모델링한 경우와 집중하중 형태로 상부구조물을 모델링한 경우 모두 고유진동수는 충격진동실험결과와 큰 차이를 보였다. 충격진동실험을 통해 얻은 고유진동수는 교각의 국부적인 진동수로 사료되는 반면, 수치해석을 통해 구한 결과는 교량 상부와 하부의 Coupling 효과가 반영된 시스템 전체의 고유진동수이기 때문에 결과의 큰 편차가 생기는 것으로 판단된다. 따라서 충격진동실험에서 구한 고유치 양상을 올바로 구현하기 위한 모델링을 찾기 위해서는 새로운 접근 방법이 필요할 것으로 사료된다.

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수직진동 사용성 기준을 고려한 바닥판 두께 제안 (Probability Based Determination of Slab Thickness Satisfying Floor Vibration Criteria)

  • 이민정;남상욱;한상환
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.687-694
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    • 2005
  • 건설 재료와 기술의 발달로 건축물이 장스팬화 ·경량화 되어 가고 있다. 이로 인해 건축물 바닥의 고유진동수(Frequency)와 감쇠비(damping ratio)가 감소함에 따라 거주자들의 바닥판의 수직진동에 대한 문제가 발생하고 있다 그러나 현행 사용성 기준은 바닥판의 최대 정적 처짐에 의해 결정하고 있다. 하지만 선행연구(Han et al., 2003)에서 현행 기준을 만족하는 바닥이 수직진동에 대한 사용성 기준을 만족하지 못하는 것을 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 거주자들의 뒤꿈치 충격하중에 대한 수직진동 사용성 기준을 만족하는 바닥 두께를 제안하고자 하였다. 슬래브 재료의 특성과 뒤꿈치 충격하중 및 마감 고정하중의 불확실성을 고려하기 위해 Monte Carlo Simulation을 사용하여 확률적으로 접근하였다. 그 결과 4변 단순지지의 경우 두께가 스팬 길이의 $1/14\~1/17$에서, 4변 고정지지의 경우 스팬 길이의 $1/18\~1/25$인 경우에 초과 확률이$0\%$에 도달하였다.

폴리우레탄계 고내충격성 모르타르의 물성치 연구 (Properties of High Impact Resisting Mortar based on Polyurethane)

  • 이진용;최동욱;하상수;김동완
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.645-648
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    • 2008
  • 교량 신축이음장치의 파손 유형을 보면, 그 원인이 주로 후타재와 관련된 부재에서 많이 발생하는것을 알 수 있다. 중차량 통과에 따른 충격과 진동하중으로 인해서 후타재의 파손이 심하게 일어나고, 신축이음장치를 후타재에 고정하기 위해서 사용하는 앵커에서 풀림 현상이 많이 발생하고 있다. 후타재의 파손은 모든 신축이음장치에서 발생하는 현상으로 기존의 후타재로는 신축이음장치의 종류와 관계없이 차량의 충격하중을 충분히 흡수할 수 없으므로, 차량이 교량의 신축이음장치를 통과 할 때에 가해지는 충격하중으로부터 하자 발생원인을 제거하기 위해서는 충격하중을 흡수 할 수 있는 새로운 후타재의 개발이 절실하게 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 에폭시변성 폴리우레탄 바인더와 필러(filler), 골재를 사용하여 우수한 성능을 갖는 고내충격성 모르타르를 개발하는데 목적을 두었다.

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임의 하중이 작용하는 진동-충격시스템에서의 충격력계산 (Calculation of Impact Forces of an Arbitrary Force Applied Vibro-Impact system)

  • 이창희
    • 소음진동
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    • 제10권4호
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    • pp.679-685
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    • 2000
  • A procedure is presented for calculating the magnitude and shape of impact pulses in a vibro-impact system when an arbitrary input force is applied to a point in the system. The procedure utilizes the condition that the displacements of two contacting point in the primary and secondary system are the same during a contacting period. The displacements of those points are calculated numerically through the convolution integral which involve the impulse response functions and applied forces. The validity of the calculation procedure is demonstrated by using it to calculated the impact forces of a simple system where a theoretical solution is known and also of systems for which other researchers have published results. The agreement between the results derived by the numerical method and the theoretical and also some published results is good.

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개폐식 지붕구조의 움직임에 대한 공간구조물의 진동해석 (Vibration Analysis of Space Structure with Retractable Roof)

  • 김기철;강주원;김현수
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.113-120
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    • 2011
  • 지붕구조의 개폐가 가능한 체육시설 및 복합시설은 대공간구조물의 장점을 잘 나타내고 있으며 대공간구조물의 전천후 사용이 가능하도록 하였다. 개폐식 지붕구조는 구조형식, 마감재료, 개폐방식에 따라서 매우 다양하며 개폐방식에 따라서 중첩방식, 수평이동방식, 주름접기방식 등으로 구분할 수 있다. 특히 중첩방식이나 수평이동방식에 의한 지붕구조의 움직임은 주행하중, 충격하중, 관성력 및 제동력과 같은 동적하중이 구조물에 가해질 수 있으므로 이에 대한 대공간구조물의 진동해석이 필요할 것으로 사료된다. 지붕구조의 움직임에 의한 주행하중은 이동질량 또는 이동하중으로 적용할 수 있으나 비교적 움직임이 느린 개폐식 지붕구조에 의한 동적하중은 아동하중으로 적용하는 것이 타당하다. 따라서 본 논문에서는 지붕구조의 개폐로 야기되는 이동하중에 대한 새로운 적용방법을 제안하고 이를 이용하여 개폐식 지붕의 개폐속도에 따른 대공간구조물의 진동해석을 수행하였다. 본 논문에서 제안된 등가 이동하중은 지붕구조 개폐에 의한 대공간구조물의 진동해석에 있어서 매우 용이하게 활용할 수 있다.

점탄성 테이프를 적용한 적층형 블레이드 기반 충격저감장치 (Development of Laminated Blade Based Shock Absorber Using Viscoelastic Adhesive Tape )

  • 최재섭;박연혁;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.86-93
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    • 2023
  • 일반적으로 발사체의 페어링, 위성체 및 단 분리와 더불어 위성체의 전개형 구조물 분리 시 높은 신뢰도의 화약폭발 기반 파이로 분리장치가 주로 적용되고 있다. 이로부터 발생되는 파이로 충격은 짧은 시간에 높은 진폭의 하중이 발생함으로써, 위성 전장품 등 주요 탑재장비에 일시적 또는 영구적 손상을 유발하여 임무 실패를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 파이로 구속분리장치의 폭발 시 전달되는 충격하중 저감을 목적으로 저강성 블레이드 기반 충격저감장치를 제안하였다. 설계의 주안점은 저강성 블레이드 적용에 따라 발사진동환경 하 구조건전성 확보에 취약한 문제점을 해결하기 위해 고댐핑 특성 구현이 가능하도록 점탄성 테이프를 이용한 적층형 구조를 적용함에 있다. 상기 충격저감장치의 설계 유효성은 낙하추를 이용한 충격시험을 통해 입증하였으며, 발사진동환경 하 구조건전성은 전개형 구조물 모사 모델을 적용한 하중조건에서의 구조해석을 통해 평가를 수행하였다.