• Title/Summary/Keyword: 진동수 응답함수

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Experimental Vibration Analysis of Vehicle Body-Engine Systems by Transfer Function Synthesis Method (전달함수합성법에 의한 차체-엔진계의 실험적 진동해석)

  • 정의봉;안세진;김원영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.289-295
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    • 1995
  • 구조물의 동적부하에 대한 동적변형 응답을 정확히 예측하고, Over Design이나 Under Design이 아닌 합리적인 설계방안의 개발은 중요한 과제이다. 동적강도해석이나 소음 승차감과 같은 진동 및 충격에 기인하는 제반 문제를 복잡한 구조물을 대상으로 합리적으로 처리하기 위한 Dynamic Design Analysis는 높은 신뢰성의 추구와 더불어 필요불가결한 기술이 되고 있다. 동적해석 방법으로는 현재 유한요소법이 널리 사용되고 있으며 여러 종류의 범용 프로그램들이 보급되어 있는 실정이다. 그러나 특히 동적문제에 있어서는 형상이나 거동이 복잡한 구조물의 경우, 또는 차량의 차체와 같이 많은 장착물이 부착된 경우에는 유한요소법의 적용이 곤란하여, 지금까지 대처할 수 있는 유용한 방법이 없었다. 따라서 비교적 용이하고 간단하게 적용가능한 진동실험을 기초로 한 구조물의 동적 응답해석 및 설계 방안의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 진동시험으로 얻어진 부분구조물의 응답특성과 결합특성으로부터 결합 후의 응답특성을 예측할 수 있는 방법을 전달함수합성이론을 기초로하여 프로그래밍 package화 한다. 그리고 평판구조물에 대하여 진동시험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 개발된 방법의 타당성을 검증한다. 또한 실제 차량에서 차체만의 진동시험과 엔진의 자유진동시험에 의한 시험데이터로부터 차체와 엔진이 마운트 결합된 후의 진동특성을 예측한다. 진동시험시에 입력과 출력에 노이즈가 필연적으로 혼입되어 주파수응답함수의 크기(magnitude)와 위상(phase)을 왜곡시킨다. 특히 위상의 왜곡은 복소수연산을 하는 전달함수합성법의 결과에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 데이타 획득시 입력과 출력의 시간지연으로 생기는 위상왜곡을 보정하는 방법을 제시하고, 그 개선 정도를 조사한다.는 소견의 확실도로서 가능성을 표현한 것이다. 예를 들면, 진동진폭 스펙트럼상에 2X 성분이 상당히 크게 나타나 정렬불량의 가능성이 0.7 정도라고 판정하는 것 등은 이러한 수치적진리치를 이용하는 방법이다. 그러나 상기의 수치적 표현만으로는 확실도를 한개의 수치로서 대표하게 하는 것은 진단의 정밀도에 문제가 있을 것으로 생각된다. 따라서 언어적진리치가 도입되어 [상당히 확실], [확실], [약간 확실] 등의 언어적인 표현을 이용하여 애매성을 표현하게 되었다. 본 논문에서는 간이진단 결과로부터 추출된 애매한 진단결과중에서 가장 가능성이 높은 이상원인을 복수로 선정하고, 여러 종류의 수치화할 수 없는 언어적(linguistic)인 정보ㄷㄹ을 if-then 형식의 퍼지추론으로 종합하는 회전기계의 이상진단을 위한 정밀진단 알고리즘을 제안하고 그 유용성을 검토한다. 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on bot

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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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Mean Square Response Analysis of the Tall Building to Hazard Fluctuating Wind Loads (재난변동풍하중을 받는 고층건물의 평균자승응해석)

  • Oh, Jong Seop;Hwang, Eui Jin;Ryu, Ji Hyeob
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.6 no.3
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • Based on random vibration theory, a procedure for calculating the dynamic response of the tall building to time-dependent random excitation is developed. In this paper, the fluctuating along- wind load is assumed as time-dependent random process described by the time-independent random process with deterministic function during a short duration of time. By deterministic function A(t)=1-exp($-{\beta}t$), the absolute value square of oscillatory function is represented from author's studies. The time-dependent random response spectral density is represented by using the absolute value square of oscillatory function and equivalent wind load spectrum of Solari. Especially, dynamic mean square response of the tall building subjected to fluctuating wind loads was derived as analysis function by the Cauchy's Integral Formula and Residue Theorem. As analysis examples, there were compared the numerical integral analytic results with the analysis fun. results by dynamic properties of the tall uilding.

Ground Vibration Test of KF- 16D (KF-16D 지상진동시험)

  • Byun, Kwan-Hwa;Park, Chan-Yik;Kim, Jong-Heon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.5
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    • pp.41-49
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    • 2005
  • This paper discusses the test procedure, instrumentation, verification methodology and the results of the ground vibration test(GVT) performed on the KF-16D aircraft to estimate experimentally dynamic characteristics of the aircraft. The modal tests for 7 external store configurations were conducted to estimate effects of external stores on the aircraft vibration modes. To emulate free-free boundary conditions the test aircraft was mounted on its landing gear structure with deflated tires during the GVT. The airframe modal tests were done by burst random excitations with 6 to 8 shakers and about 200 accelerometers. Frequency response functions(FRFs) were measured for each test, and the FRFs were reduced and analyzed to identify the dynamic parameters interested. The analyses were carried out in two steps. To extract modal parameters such as, frequencies and damping ratios, the poly-reference least square complex exponential method was used in the time domain. The mode shape coefficients were estimated with the least squares frequency domain method to identify the vibration modes.

Use of Higher Order Frequency Response Functions for Non-Linear Parameter Estimation (고차 주파수응답함수를 이용한 비선형 시스템의 매개변수 추정)

  • 이건명
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.40-45
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    • 1994
  • 기계시스템의 비선형특성 해석을 위하여 여러가지 방법이 활용되고 있는데, 이들은 Nyquist 선도의 찌그러짐(distortion), Hilbert 변환, 복원력면(restoring force surface), NARMAX, 고차 주파수응답함수(higher order frequency response function), DPE(direct parameter estimation)를 이용한 방법등이다. 이들중 고차 FRF(frequency response function)는 그 개념이 선형시스템의 FRF와 유사하여 비선형시스템의 해석방법으로서 주목을 받고 있으나 아직은 고차 FRF의 특성에 대한 이론적 연구 단계이고, 고차 FRF로부터 비선형특성을 정량적으로 해석하는 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 다항식으로 표시되는 비선형성을 갖는 시스템이 정현파가진을 받을 때 그 응답의 가진주파수 성분은 가진력진폭과 고차 FRF의 무한급수로 나타낼 수 있다. 가진력의 진폭을 변화시켜가며 응답을 측정하고, 고차항을 무시하면 고차 FRF의 값을 근사적으로 구할 수 있다. 고차 FRF는 비선형 시스템의 매개변수의 식으로 나타낼 수 있으므로 이로부터 비선형 매개변수를 추정할 수 있다. 본 논문에서는 비선형강성과 비선형감쇠를 갖는 1자유도 시뮬레이션 시스템에 이 매개변수 추정법을 각각 적용함으로써 이 방법의 가능성을 고찰하였다.

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Damage detection of a frame structure using FE Model Updating (유한요소모델개선기법을 이용한 골조구조물의 손상탐지)

  • Yu, Eun-Jong;Kim, Seung-Nam;Lee, Hyun-Kook;Choi, Hang
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.213-216
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    • 2009
  • 유한요소모델개선기법은 계측된 동특성을 모사하는 구조해석모델을 구하는 방법으로서 손상탐지 및 구조건전도감시를 위해 효과적으로 이용될 수 있다. 유한요소모델개선기법에는 다양한 종류의 동특성데이터가 사용될 수 있는데, 본 연구에서는 고유진동수와 모드형상을 사용한 경우와 고유진동수와 주파수응답함수를 사용한 경우를 각각 사용해 실험실 규모의 구조물의 손상 위치 및 손상정도를 추정하였다. 4층 철골조의 골조구조물로서 진동대를 이용하여 원구조물에 백색잡음 가진실험을 실시한 후 손상의 모사를 위해 1층 부분의 보 부재를 작은 단면의 부재로 교체하고 동일한 실험을 반복하였다. 보 부재 교체 전 후에 계측된 데이터와 두 종류의 모델개선기법을 각각 적용하여 손상탐지를 실시한 후 그 정확도를 분석하였다.

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An Experimental Study on Vibration Control of Concrete Slab (콘크리트슬래브의 진동제어에 관한 실험적 연구)

  • Byun, Keun Joo;Lho, Byeong Cheol
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.14 no.3
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    • pp.473-485
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    • 1994
  • Vibration control of concrete slab mounting precision instrument is needed to make the working vibration environments in frequency domain as well as time domain. In order to take the vibration control countermeasures, signal and system analyses of the concrete slab are processed. Through them the dynamic responses of concrete slab are obtained in frequency domain, and frequency response functions are acquired by exciting the concrete slab and measuring dynamic responses at various points across its surface. The dynamic characteristics of concrete slab are determined by experimental modal analysis. Based on modal parameters from a set of frequency response function measured, it is possible to investigate the effects of potential design modifications and reduce the dynamic response of concerned point by moving or suppressing an objectionable modal resonance conditions through structural dynamics modification.

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Identification of Damping Matrix for a Steel Bar by the Genetic Algorithm (유전알고리즘에 의한 강봉의 감쇠행렬 산출법)

  • Park, Sok-Chu;Park, Young-Bum;Park, Kyoung-Il;Je, Hye-Kwang;Yi, Geum-Joo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.2
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    • pp.271-277
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    • 2011
  • An identification method of the structural damping matrix for a steel bar by the genetic algorithm is proposed. Supposing the damping matrix were in proportion to the stiffness matrix, the proportional factors can be identified from the curve fitting of the experimental frequency response function(FRF) by the genetic algorithm. Applying the identified damping matrix to FEM of a beam model, the values of the objective function could be reduced to about 1/60 in comparison with conventional FEM model without damping. The damping matrices of some sub-structures which have large damping partly could be identified by the algorithm, and they could be used as some parts of the FEM model for a whole structure.

Experimental Verification of a Liquid Damper with Changeable Natural Frequency for Building Response Control (고유진동수 조절이 가능한 액체댐퍼의 건물응답 제어실험)

  • Kim, Dong-Ik;Min, Kyung-Won;Park, Ji-Hun;Kim, Jae-Keon;Hwang, Kyu-Seok;Gil, Yong-Sik
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.4
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    • pp.323-330
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    • 2012
  • This study deals with the experiments of liquid dampers with multi cells whose vertical tubes are divided into several square columns for easily changing natural frequencies. Shaking table test is performed to verify control effectiveness of the dampers which are installed on a building structure. To design liquid dampers, a 64-story building structure is reduced to a SDOF structure with 1/20 of similitude laws based on acceleration. The structure model is made up to adjust its mass and stiffness easily, with separate mass and drive parts. Mass parts indicate real structure's weights and drive parts indicate real structure's stiffness with springs and LM guides. Manufactured liquid damper has 18 cells and its natural frequency ranges are 0.65Hz to 0.81Hz. Shaking table test is carried out with one way excitation to compare with only accelerations of a large-scale structure and a structure installed with liquid dampers. Control performance of the liquid damper is expressed by the transfer function from shaking table accelerations to the large-scale structure ones. Testing results show that the liquid damper reduced a large-scale structure's response by tuned natural frequencies.