• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.179-184
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• 1995

본 논문은 단면관성 효과와 전단효과를 고려한 회전하는 두껍고 짧은 외팔보의 진동해석모델링을 제시하였으며 수치해석을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 세장비가 큰 경우(.alpha.는 70 이상) Timoshenko 해석모델과 Euler 해석모델에 의한 고유진동수 예측은 거의 차이가 없다. 그러나 세장비가 작은 경우 Euler 해석모델은 Timoshenko 해석모델에 비해 큰 무차원 고유진동수 값을 예측하며 특히 고차모드에서 두 모델은 큰 해석결과의 차이를 보여주었다. 따라서 보의 세장비가 작은 경우, 보가 회전할 때도 일반적 해석경우와 마찬가지로 Timoshenko 해석모델을 사용해야 된다는 자연스러운 결론을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.710-713
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• 2011

본 논문에서는 교량의 주부재에 교량용 고성능강을 적용하여 설계해 본 후, 이러한 적용이 교량의 진동사용성에 어떠한 영향을 미치는지 그 영향을 분석해 보고자 한다. 최근들어 교량상의 구조적인 결함이 없더라도 진동에 의해 교량을 통행하는 운전자나 보행자에게 불안감을 주는 경우가 빈번히 발생하기 때문에 진동사용성이란 문제는 보다 부각되고 있다. 특히 고성능강이 개발되고 이를 교량에 적용하게 되면 허용응력의 증가로 이어져 거더의 형고감소를 가능하게 한다. 그러나 이러한 형고의 감소는 교량의 휨강성을 저하시켜 사용성의 악화를 초래할 것이란 예측이 있었다. 따라서 본 연구는 차량-교량의 상호작용에 의해 발생하는 진동영향의 분석을 위해 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.10을 이용해 수치해석을 수행하였고 이때의 진동영향을 평가했다. 차량-교량 상호작용의 해석을 위해 ASSHTO 기준의 HS 20-44 차량을 해석 대상교량 위로 주행하도록 하였다. 해석대상교량은 인장강도가 각각 600MPa와 800MPa인 교량용 고성능강재(HSB, High-Performance Steel for Bridge)를 적용하여 주거더를 설계한 강플레이트 거더교를 대상으로 삼았다. 차량이 교량을 통과하면서 발생하는 교량의 경간 중앙부에서 발생하는 수직진동의 시간이력을 분석하여 진동평가의 기준으로 삼았다. 해석결과 HSB600과 HSB800으로 각각 설계된 교량은 가속도이력에서는 큰 차이가 없었으나 변위이력에서는 HSB800적용 교량이 진동사용성 측면에서 매우 불리한 거동을 보였다. 따라서 고성능강 적용에 따른 교량의 진동사용성을 평가하기 위해서는 변위를 기준으로한 평가가 이루어져야하며, 변위의 진동을 제어하기 위한 방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.344-349
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• 1995

셀구조물은 선박, 항공기, 우주선 등의 산업분야에 자주 사용되는 중요한 구조요소로서, 이에 대한 연구도 공학적 필요성에 의해 많은 연구가 진행되어 왔다. Maddox등의 Rayleigh-Ritz법, Srinivasan and Bobby의 적분방정식 기법, Petyt의 유한요소법, Irie, Henderson등의 전달매트릭스법, 그 외 Webster, Petyt and Deb Nath, Blevins, Srinivasan and Krishnan등에 의해 여러가지 해석방법의 진동해석이 행해져 왔다. 현재 주로 사용되고 있는 매트릭스 구조해석 및 진동해석 방법으로는 유한요소법과 전달매트릭스법을 들 수 있다. 유한요소법은 범용적인 해석 프로그램의 개발은 수월하지만 대규모의 선형 연립방정식의 해법에 귀착되므로, 기억용량이 큰 대형컴퓨터가 필요하고, 반면 전달매트릭스법은 기억용량이 적은 퍼스널컴퓨터로도 계산수행이 가능하나 고차의 고유진동수를 구할 경우나, 중간에 단단한 경탄성지지가 존재할 경우 등에는 수치계산상의 문제점이 지적되고 있다. 이에 대한 대책으로, 상태변수를 바꾸어 넣은 Riccati방법, 각 절점의 기지의 상태변수를 제거하는 Frontal법, 전달매트릭스와 강성매트릭스를 결합시키는 방법 등이 보고 되고 있다. 이에 자자들은 퍼스널컴퓨터 이용에 적합한 고속, 고정도의 구조해석 및 진동해석 기법으로 전달영향계수법을 제안하여, 원판구조물, 사각판구조물, 원통형 셀구조물 등의 여러가지 형상구조물의 자유진동 해석에 적용해서, 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도의 양면에서 매우 우수함을 보고한바 있다. 본 연구에서는 동적영향계수의 축차전달에 그 개념을 두고 있는 전달영향계수법을 좀 더 일반화시키고 체계화시키기 위하여 탄성지지를 갖는 셀구조물에 적용하여 자유진동 해석 알고리즘을 정식화한 후, 간단한 모델에 대한 수치실험을 통해서 전달 영향계수법으로 구한 해를 전달매트릭스법의 결과와 비교.검토하여 본 방법의 유용성을 확인하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.303-307
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• 1998

본 논문에서는 고주파수 대역의 진동 전달 현상을 묘사할 수 있는 원형파를 기본 개념으로 한 레이 추적기법(RTM)을 개발하였다. 2차원 원형파를 묘사할 수 있는 레이튜브 개념을 제안하고, 진동 연성경계에서의 입사파, 전달파, 그리고 반사파가 경계조건을 만족하도록 관계식을 유도하였다. 이를 평판 연속 구조물이 고주파수 진동 전달 해석에 적용하여 보았으며, 유사 해석 기법인 SEA 및 파동 인텐시티해석법(WIA)과의 비교를 수행하여 보았다. 그 결과, SEA에 비하여 이론해와 더 잘 맞는 예측 결과를 관찰할 수 있었으며 WIA와 유사한 결과를 보임을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 RTM은 진동전도해석(VCA)과 같이 지역적 정보를 알 수 있는 장점도 가지고 있으며, 2차원 진동구조물의 고주파수 진동 전달 해석시 기존이 SEA 및 WIA를 대체할 수 있는 기법으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.173-180
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• 1994

본 논문에서는 임의 형상의 블록 다각형 박막 고유 진동해석을 위해 파 형태의 해석해를 사용하는 새로운 기법을 제시하였다. 파 형태의 해석해를 임의 형상의 박막에 사용하는 데 있어 나타날 수 있는 시도해의 종속적인 문제점을 지적하고, 이를 극복하는 방안을 제시하였다. 여러 수치 예제를 통해 본 기법의 유용성과 타당성을 보였고, 특히 이 기법은 특정 주파수 대역에서 고유 진동수를 찾고자 할 때, 매우 효율적임을 알 수 있다. 본 논문은 기초 연구로서 제한된 모든 변이 고정된 블록 다각형 형상의 박막의 고유 진동 해석만 수행하였지만, 이 기법을 확장, 발전시켜 나가면, 어떠한 형상이나 경계조건을 갖는 박막뿐만 아니라 평판의 진동 해석에도 적용할 수 있으리라 기대하며, 이를 위한 연구가 진행중이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.327-330
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• 2004

파워흐름해석법은 진동에너지 흐름 형태에 따른 에너지지배방정식을 이용하는 방법으로서, 진동에너지의 공간적인 분포와 전달 경로 등을 제시할 수 있는 방법이다. 이러한 파워흐름해석법은 고주파수 대역의 진동을 해석하기 위하여 효과적으로 적용될 수 있다. 본 연구에 서는 평판 구조물 진동에 대한 파워흐름해석법의 예측 결과를 실험 결과와 비교하여 분석하였다. 분석할 진동 특성들은 손실계수, 주파수 응답함수 등을 포함한다. 그리고 이러한 분석 결과로부터 파워흐름해석법이 고주파수 진동에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.90-95
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• 2001

현재까지 고주파수 진동해석에 가장 많이 쓰이는 방법은 통계적 에너지 해석법 (SEA)이다. 그러나 SEA는 많은 가정을 사용하고 있고 시간 및 공간 평균된 에너지 값을 사용하기 때문에 결과에서 알아낼 수 있는 정보가 제한된다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 진동 전도 해석법(VCA)이나 파동 인텐시티기법 (WIA)등이 제안되었고, 기하음향학의 한 방법인 레이 추적 기법 (RTM)도 구조음향학에 적용하고 있다. 본 논문에서는 레이 추적 기법을 이용하여 오일러-베르누이 보 이론에 근거한 고정단-자유단 경계조건을 가지는 단일 곡보의 진동 해석을 수행하였다. 예제를 통한 해석 결과, 주파수가 높을수록, 또 감쇠가 클수록 더 정확한 결과를 예측할 수 있음을 관찰할 수 있었으며, 따라서 기존 해석법들의 가정에 적합하지 않은 구조물에 적용할 수 있는 장점이 있다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.1
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• pp.201-209
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• 2021

In order to evaluate the vibrational characteristics of huge finite element models such as ships and offshore structures, it is essential to perform eigenvalue analysis and frequency response analysis. However, these analyzes necessitate excessive equipment and computation time, which require the development of a high-performance analysis program. In particular, a considerable computational analysis time is required when calculating the inverse matrix in a linear system of equations and analyzing the eigenvalue analysis. Therefore, it can be improved by applying the latest high-performance library. In this paper, the vibration analysis program that enables fast and accurate analysis was developed by applying 'PARDISO', a parallel linear system of equation calculation library, and 'ARPACK', a high-performance eigenvalue analysis library. To verify the accuracy and efficiency of proposed method, we compare ABAQUS with proposed program using numerical examples of marine engineering.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.129-136
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• 1995

본 연구에서는 핵연료봉의 여러가지 모양형태에 대한 충격실험과 해석을 통해 비선형해석 code의 해석모델에 대한 검증을 수행하였다. 이 두 결과의 비교를 통해 개발된 모델은 다중 span을 갖는 보나 봉의 비선형충격해석에 충분히 사용될 수 있음을 확인하였다. 이러한 모델을 통한 비선형충격해석시 주의해야 할 점은 자유진동해석시의 고유진동수를 찾기 위한 경계조건을 정확히 하는 것이 중요하며, 또한 충격해석시의 정확한 충격등가스프링비를 결정하는 것이 중요하다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.98.1-98.1
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• 2015

G-M극저온냉동기의 구동으로 인해 발생되는 크라이오 펌프의 진동 저감을 위해 각 요소에 해당하는 부품의 소재 및 모델 변경으로 설계에 반영하고자 한다. G-M극저온냉동기는 헬륨냉매를 사용하여 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 구성되는 냉동사이클을 구성하는데, 구조적 특성상 내부 왕복기의 운동과 고저압변환에 따른 압력차이가 냉동기의 진동을 유발하므로 진공성능에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 헬륨냉매의 고압 유동에 따른 관로 압력증가로 인한 유동소음이 발생하는데, 이로 인한 소음을 줄이기 위해 관로의 최적화 설계/방진구조반영(DAMPER)으로 진동 안정화(Vibration Stabilization)설계를 수행 하고자 하며, 이에 따른 최적화 연구을 수행하고자 한다. 일차적으로, 기존 시스템의 진동측정을 통해 진동의 가진원을 밝히고 진동 전달경로를 파악하고자한다. 진동 가진원의 가진 최소화, 진동전달경로의 전달률 최소화, 고압유동에 따른 관로 설계 최적화를 진동해석, 탄성체 동역학해석, 그리고 유동해석을 통해 진동 및 소음의 최소화 방안을 도출하고자 한다. 해석결과를 토대로 진동가진원의 최소화를 위한 제품설계변경과 진동전달경로에 대한 방진을 위한 dmper 적용(전달률 최소화) 및 유동소음 최소화를 위한 damper나 관로 최적화 설계를 수행한다. 상기 기존시스템 측정/분석, CAE해석을 통한 진동/소음의 최적화방안도출 및 실제품 적용기술은 저진동 크라이오펌프 개발을 위한 기반 기술 확립에 크게 기여할것이며, 향후 크라이오펌프 고도화 및 최신 기술 제품 개발에 큰 기여가 기대된다.