• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.99-104
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• 1994

초기설계뿐만 아니라 차량개발단계에서 일어날 수 있는 차체구조의 설계변경을 검토할 수 있고 최적화 할 수 있는 차체의 필라구조설계기술의 확립은 저진동 차체설계시 필수적이다. 특히 차량개발기간동안에 언제나 나타날 수 있는 진동문제를 빠른 시간 내에 해결하기 위해서는 차체 구조물의 어떤 부위의 어떤 설계변수를 적절히 변경하여야 하는지를 결정할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 저진동 차체의 초기 설계에 적용해 볼 수 있는 효과적인 방법으로서 변형 에너지법, 설계민감도해석법, 최적화설계법 등에 대하여 소개하고 각 방법들의 사용시 유의할 점을 밝혀 보았다. 이런 방법들은 새로운 소프트웨어의 도입이 없어도 현재 국내 자동차회사에서 차체의 응력해석 및 진동해석에 많이 사용하고 있는 유한요소해석 프로그램을 그대로 이용하여 설계에 적용할 수 있으므로 매우 유용하다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.11 no.2 s.54
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• pp.69-79
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• 2007

In this paper, a technique to detect structural damage and estimate its severity using peaks and zeros of frequency response functions (FRFs) is developed. The peaks in FRFs represent the natural frequencies of the structure and the zeros provide additional information. The characteristics of peaks and zeros are defined and the calculation procedure to obtain the peaks and zeros from the relationship between frequency response function and stiffness and mass matrices are clearly explained. A structural system identification theory which is utilizing the sensitivity of stiffness of a structural member to eigenvalues, i.e., peaks and zeros, is established. The proposed method can identify damage location and its severity, with natural and zero frequencies, by estimating structural stiffness of the structure in the process of making a analytical model The accuracy and feasibility is demonstrated by numerical models of a spring-mass system and a beam structure.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.05a
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• pp.164-170
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• 2002

현재 농업용 장비들은 특성상 사용자에게 심한 양의 진동을 가하고 있다. 이는 사용자에게 나쁜 승차감을 주고 또한 장시간 운전시에는 건강에도 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 농업용 트랙터에서 사용자에게 전달되는 진동의 양을 측정하여 사용자가 느끼는 승차감을 정량적으로 측정하고 또한 건강에 미칠 수 있는 영향에 대해 평가해 보았다. 실험은 포장도로와 농로 그리고 논갈기 작업시에 인체에 전달되는 12축의 진동을 측정하였고, 또한 트랙터에 사용되는 서스펜션 시트의 특성을 보기 위해 시트 아래의 수직방향 진동을 측정하였다 실험에 참가한 피실험자는 모두 현재 트랙터를 사용하고 있는 4명을 대상으로 하였다 실험 결과 현재의 트랙터는 사용자에게 좋지 않은 승차감을 주고 있으며 건강에도 좋지 않은 환경을 제공하고 있음을 볼 수 있었다. 이러한 환경을 개선하기 위해서는 서스펜션 시트의 설계가 중요하게 되는데 보다 좋은 승차감을 제공하기 위해서는 인간이 민감하게 느끼고 또 트랙터에서 많은 양이 나타나는 주파수 대역의 진동을 저감하기 위한 설계가 필요하다고 할 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.149-159
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• 1999

본 연구에서는 고유진동수를 사용하여 균열의 위치와 크기를 발견하는 비파괴 균열발견모델을 유도하고 Euler-Bernoulli 보를 대상으로 이 모델의 적합성을 검증하였다. 먼저, 균열위치예측모델과 균열크기예측모델로 이루어진 균열발견체계를 제시하였는데, 균열위치예측모델은 모드민감도와 고유진동수 사이의 선형적인 관계로부터 간접적으로 유도되었으며 균열크기예측모델은 균열발생에 의한 변형에너지의 손실을 진동특성치의 변화와 비교하는 동적 파괴역학적 방법으로부터 유도되었다. 다음으로, 기존에 발표된 양단-자유보에 대한 진동모드 실험결과를 사용하여 균열위치와 균열크기를 예측하고 평가하므로 균열발견모델의 적합성과 적용성을 실험적으로 검토하였다. 대부분의 손상시나리오에서 균열위치와 균열크기 예측치는 실제값과 근사하게 일치하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.10 no.4
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• pp.648-654
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• 2000

A procedure to determine the realizable optimal positions of rigid supports is suggested to get a maximum fundamental natural frequency. a measured frequency response function based substructure-coupling technique is used to model the supported structure. The optimization procedure carries out the eigenvalue sensitivity analysis with respect to the stiffness of supports. As a result of such stiffness optimization, the optimal rigid-support positions are shown to be determined by choosing the position of the largest stiffness. The optimally determined support conditions are verified to satisfy the eigenvalue limit theorem. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, the optimal support positions of a plate model are investigated. Experimental results indicate that the proposed method can effectively find out the optimal support conditions of the structure just based on the measured frequency response functions without any use of numerical model of the structure.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.17 no.1 s.118
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• pp.80-87
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• 2007

In this paper, a method for identifying the location and extent of a damage in a structure using residual forces was presented. Element stiffness matrix reduction parameters in a finite element model were used to describe the damaged structure mathematically. The element stiffness matrix reduction parameters were determined by minimizing a global error derived from dynamic residual vectors, which were obtained by introducing a simulated experimental data into the eigenvalue problem. Genetic algorithm was used to get the solution set of element stiffness reduction parameters. The proposed scheme was verified using Euler-Bernoulli beam. The results were presented in the form of tables and charts.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.14 no.4
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• pp.364-369
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• 2011

For the safety management of tunnel, effective measurements should be continuously carried out. Most of sensors currently being applied for tunnels measure only the local status, thus many of them are needed to monitor an entire tunnel. For the railway tunnel where trains of same conditions are regularly operated, dynamic responses of tunnel structure to train operations can be a good index to estimate the deformation of tunnel structure in wide area. Meanwhile, the electromagnetic interference caused by overhead centenary in railway tunnel obstructs the use of electric-based sensors. In this study a brand new accelerometer using FBG optical fiber sensors is developed to solve these problems. Sensitivity and capacity of the accelerometer are enhanced with effective structural design of its components and verified with laboratory tests. A case history where the developed accelerometers were applied to a safety monitoring system of a high-speed train tunnel is presented. The performances of the developed accelerometers are validated from the measured acceleration data.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.63-70
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• 2014

Design sensitivity analysis and topology design optimization for a piezoelectric crystal resonator are developed. The piezoelectric crystal resonator is deformed mechanically when subjected to electric charge on the electrodes, or vice versa. The Mindlin plate theory with higher-order interpolations along thickness direction is employed for analyzing the thickness-shear vibrations of the crystal resonator. Thin electrode plates are masked on the top and bottom layers of the crystal plate in order to enforce to vibrate it or detect electric signals. Although the electrode is very thin, its weight and shape could change the performance of the resonators. Thus, the design variables are the bulk material densities corresponding to the mass of masking electrode plates. An optimization problem is formulated to find the optimal topology of electrodes, maximizing the thickness-shear contribution of strain energy at the desired motion and restricting the allowable volume and area of masking plates. The necessary design gradients for the thickness-shear frequency(eigenvalue) and the corresponding mode shape(eigenvector) are computed very efficiently and accurately using the analytical design sensitivity analysis method using the eigenvector expansion concept. Through some demonstrative numerical examples, the design sensitivity analysis method is verified to be very efficient and accurate by comparing with the finite difference method. It is also observed that the optimal electrode design yields an improved mode shape and thickness-shear energy.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.3
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• pp.337-344
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• 2014

An optimal shape design algorithm is suggested to systematically design a traditional Korean musical instrument, the Pyeongyeong. The Pyeongyeong consists of 16 different chime stones called Gyeongpyeons. The first natural vibration frequency of each Gyeongpyeon must be adjusted to its target frequency, which is determined by the traditional sound tuning method. The second and third natural frequencies must be proportional to the first natural frequency with a specific ratio (1:1.498:2.378). The key idea in our suggested design algorithm is to use the sensitivity of natural frequencies to the variation in the length of each side of a Gyeongpyeon. The dimensions of five different Gyeongpyeons are determined by following the suggested algorithm. Changes in natural frequencies with respect to local thickness variation are closely investigated to compensate for errors that may occur during manufacturing.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2003.05a
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• pp.40-46
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• 2003

진동에 민감한 각종 정밀장비를 갖추고 있는 공장구조물은 설립하는 설계 초기단계에서부터 정밀장비의 정상 운용을 위하여 장비 업체 제시한 진동허용규제치 및 동특성허용규제치를 만족할 수 있도록 공장구조물 설계시 진동 측면에 대하여 동적(動的) 특성을 검토해야만 한다. 이러한 설계조건을 만족시켜주기 위한 방안으로 외부에서 정밀장비로 유입되는 진동에 대찬 진동절연을 위하여 진동전달률 이론을 적용하여 방진효율 산출하는 방법과 정밀장비에서 발생하는 동하중을 고려하여 공장구조물에 대한 동적설계를 수행하는 것으로, 구조물 동특Jt!을 요구되는 만큼 구조물의 동특성 변경하는 SDM(Structural Dynamic Modifacation)방법이 주로 활용된다 이에 본 연구에서는 앞서 언급한 구조물의 동적설계시 후자조건인 구조물의 동특성을 변경하고자 하는 경우에 실구조물에 하중을 정량적으로 조절하며 가할 수 있는 VSD 시스템을 이용하여 구조물의 동특성을 변화시키는 것을 동적해석으로 예측하였고, 현장에서 실제 동적실험으로 구한 결과를 동적설계목표치와 비교하여 유용성에 대하여 확인하였다.