• Title/Summary/Keyword: 질량-가속도

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Studies on the characteristics of the Resonance Ionization Mass Spectrometor (공명 이온화 질량분석장치 (RIMS) 제작 및 특성연구)

  • 노시표
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 1991.06a
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    • pp.199-202
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    • 1991
  • 기체 시로의 정밀한 분석이 가능한 공명이온화 질량분석장치(Resonance lonization Mass Spectrometor)를 설계, 제작하고 그 특성을 분석하였다. 두 개의 터보펌프(turbo-molecular pump)로 차등펌핑하여 1*10-7Torr 의 진공도를 얻었으며, Nd:YAG 레이저로 광펌핑되는 색소레이저를 분자빔에 조사하여 공명다광자 이온화현상에 의해 발생되는 이온들을 가속시켜 질량을 측정하였다. 아닐린을 시료로 사용하여 분석한 결과 최대 분해능 200을 얻었다.

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Model Updating in Small Structural Dynamics Model by Elimination of Mass Loading Effect of Accelerometer (가속도계 영향을 제거한 소형 구조물의 동특성 모델 개선)

  • Lee, Jung Youn
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.25 no.1
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    • pp.40-47
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    • 2015
  • Dynamic response of any small structure is always affected by the mass of the attached accelerometer. This paper predicts the natural frequencies and frequency response functions by removing the mass loading effect from the accelerometer. This mass loading is studied on a simple cantilever beams by varying the location of accelerometer. By using sensitivity analysis with iteration method, accelerometer mass and location are obtained. The predicted natural frequencies of the small cantilever beam without the accelerometer's mass show good agreement with the structural re-analysis.

Experimental Verification on Dynamic Responses of a Cantilevered Beam under a Moving Mass with Accelerations (가속을 갖는 이동질량에 의한 외팔보의 동적응답에 관한 실험적 검증)

  • Kim, H.J.;Ryu, B.J.;Kim, H.J.;Yoon, C.S.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.307-310
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    • 2004
  • The paper presents the numerical and experimental results for the dynamic response vibration of a cantilevered beam subjected to a moving mass with variable speeds. Governing equations of motion under a moving mass were derived by Galerkin's mode summation method taking into account the effects of all forces due to moving mass, and the numerical results were calculated by Runge-Kutta integration method. The effects of the speed, acceleration and the magnitude of the moving mass on the response of the beam are fully investigated. In order to verify numerical results, some experiments were conducted, and the numerical results have a little difference with the experimental ones.

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압전형 가속도계의 설계, 제작 및 보정 I

  • 이종원;구경회
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.2
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    • pp.175-183
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    • 1989
  • 오늘날 널리 연구되고 있고 공학자들에게 많은 관심을 끌고있는 압전 세라믹(ceramic)을 이용 하여 자연계에서 일어나는 각종 진동현상을 측정하고 해석하기 위한 센서(sensor)의 설계, 제작은 이미 선진국에서도 보편화된지 오래이다. 특히 압전형 가속도계(piezo type accelerometer)는 진동의 절대 측정에 가장 유용한 센서로 널리 알려져 있다. (1) 아주 넓은 사용 주파수 범위 (2) 넓은 동적범위(dynamic range)에 걸친 뛰어난 선형성(linearity) (3) 측정된 가속도 신호를 전기적으로 적분하여 속도와 변위에 대한 자료 제공 용이 (4) 높은 정확성 (5) 자발 전(self-generating)이므로 외부 전원 공급이 불필요 (6) 수명과 뛰어난 내구성 (7) 작은 크기와 가벼운 무게 등이다. 현재 기계 구조물 진동 측정에 이용되고 있는 스트레인 게이지 형(strain gage-type)의 가속도계는 감도가 좋고 저주파 진동 측정에는 편리한 반면 충격이나 높은 주파수 전동 측정에는 적합하지 않으며 내부 구조가 다소 복잡하다(2). 반면에 압전형 가 속도계는 압전 소자와 관성 질량의 조합 설계로서 저주파 진동 측정에 적합한 고감도의 가속도 계와, 감도는 떨어지나 아주 높은 주파수 범위의 진동까지 측정이 가능한 가속도계를 손쉽게 설계, 제작할 수 있다. 본 글에서는 선진국에 비해 낙후된 국내의 센서 설계, 제작 기술을 고 양시키고자 최근 한국과학기술원에서 시도된 압전형 가속도계의 개발 연구 사례를 중심으로 설계 및 제작시 고려 사항과 보정 문제를 소개하고자 한다.

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System Identification of a Three-story Test Structure based on Finite Element Model (유한요소모델에 기초한 3층 건물모델의 시스템 식별)

  • 이상현;민경원;강경수
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.14 no.5
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    • pp.416-423
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    • 2004
  • In this paper, an experimental verification of system identification technique for constructing finite element model is conducted for a three-story test structure equipped with an active mass driver (AMD). Twenty Gaussian white noises were used as the input for AMD, and the corresponding accelerations of each floor are measured. Then, the complex frequency response function (FRF) for the input, the force induced by the AMD, was obtained and subsequently, the Markov parameters and system matrices were estimated. The magnitudes as well as phase of experimentally obtained FRFs match well with those of analytically obtained FRFs.

Vibration Serviceability Evaluation of a Single Span Steel-Concrete Composite Foot Bridge under Dynamic Pedestrian Loadings Considering Moving Mass Effect (이동 질량 효과를 고려한 단경간 강합성 보행교의 보행 하중 진동 사용성 평가)

  • Wonsuk Park
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.36 no.2
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    • pp.75-83
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    • 2023
  • In this paper, we present the analysis results on the vibration serviceability of a pedestrian bridge considering the effect of pedestrian moving mass inertia. Using dynamic finite element analysis, we considered different walking scenarios, including pedestrian density, walking speed, random walking, and synchronized walking, to analyze the acceleration response of a 40m long single-span bridge with a steel composite box cross section. We showed that the equivalent fixed mass analysis method did not significantly differ from the moving mass analysis in the random walk scenario and a wider frequency excitation band may be useful to consider when evaluating vibration serviceability in a random walk scenario.

고에너지 중이온 TOF-ERDA를 이용한 박막분석

  • Hong, Wan;Woo, Hyung-Joo;Kim, Young-Seok;Kim, Gi-Dong;Kim, Jun-Gon;Choi, Han-Woo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.77-77
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    • 1999
  • 박막시료의 분석에는 RBS, XPS, SIMS, AES 등이 주로 이용되고 있으며, 특히 RBS는 비교체가 필요없고 정량성이 좋다는 장점 때문에 중요하다. 그러나 RBS는 원리적으로 경원소에 대한 감도가 낮아 기판원소보다 무거운 질량을 갖는 원소의 분석에만 이용되는 것이 보통이다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 수년전부터 RBS와 비슷한 원리를 갖고 같은 장비를 이용하여 수행이 가능한 경원소 분석법인 TOF-ERDA(Time of Flight Elastic Recoil detection)을 개발하여 실용화 하였다. 본 연구실에서 보유하고 있는 미국 NEC사의 5SDH 가속기는 최대 가속전압이 1.7MV로 Cl5+ 이온을 사용하는 경우 10 MeV가 최대 가속에너지가 된다. 이런 정도의 에너지 범위에서는 TOF spectrometer의 시간분해능이 아주 높을 필요가 없고 비교적 작은 가속기로도 분석이 가능하며, 수소의 검출효율이 우수하다는 점 등 많은 장점이 있다. 그러나 한편으로는 분석가능한 깊이가 수천 $\AA$ 정도로 제한되고 질량 분해능도 수십 MeV 내지 100MeV 이상의 고에너지 이온빔을 이용하는 경우에 비해 떨어진다는 단점이 있다. 또한 묵운 원소의 분석이 불가능하기 때문에 경원소의 분석에 국한하여 적용하고 무거운 원소에 대해서는 RBS를 병용하게 된다. 본 연구에서는 일본 이화학연구소의 선형가속기인 RILAC으로부터 얻은 40MeV Ar 이온 및 138 MeV Xe 이온을 이용하여 TOF-ERDA 시스템을 제작하였다. 그러기 위해서 고에너지 이온의 비행시간을 측정하는 목적으로 높은 시간 분해능을 갖는 시간 검출기를 설계, 제작하였다. 또한 표적함 밑에는 회전원판이 있어 시간검출기 및 에너지 검출기가 중앙의 시료홀더를 중심으로 회전이 가능하도록 되었다. 회전은 표적함 밖에서 원격조정 가능하다. 이렇게 함으로써 검출각을 임의로 바꾸면서 측정이 가능하도록 하였다. 제작된 분석시스템의 성능을 확인하기 위해 YBaCuO 초전도 박막을 측정하였으며 그 결과를 그림에 나타낸다. 저 에너지 ERDA에서는 나타나기 힘든 Ba, Y, Cu 등의 무거운 원소의 피크들이 분명히 나타남을 확인할 수 있다.

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Signal Processing Algorithm for Controlling Dynamic Bandwidth of Fiber Optic Accelerometer (광섬유 가속도계 센서의 동적구간 조절을 위한 신호처리 알고리즘 개발)

  • Kim, Dae-Hyun
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.27 no.4
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    • pp.291-298
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    • 2007
  • This paper presents a signal processing algorithm to control the dynamic bandwidth of a single-degree-of-freedom (SDF) dynamic sensor system. An accelerometer is a representative SDF sensor system. In this paper, a moire-fringe-based fiber optic accelerometer is newly used for the test of the algorithm. The accelerometer is composed of one mass, one damper and one spring as a SDF dynamic system. In order to increase the dynamic bandwidth of the accelerometer, it is needed to increase the spring constant or decrease the mass. However, there are mechanical difficulties of this adjustment. Therefore, the presented signal processing algorithm is very effective to overcome the difficulties because it is just adjustment in the signal processing software. In this paper, the novel fiber optic accelerometer is introduced shortly, and the algorithm is applied to the fiber optic accelerometer to control its natural frequency and damping ratio. Several simulations and experiments are carried out to prove the performance of the algorithm. As a result, it is shown that the presented signal processing algorithm is a good way to broaden the dynamic bandwidth of the fiber optic accelerometer.

Development of Fault Diagnostic Algorithm based on Spectrum Analysis of Acceleration Signal for Wind Turbine System (가속도 신호의 주파수 분석에 기반한 풍력발전 고장진단 알고리즘 개발)

  • Ahn, Sung-Ill;Choi, Seong-Jin;Kim, Sung-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.675-680
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    • 2012
  • Wind energy is currently the fastest growing source of renewable energy used for electrical generation around the world. Wind farms are adding a significant amount of electrical generation capacity. The increase in the number of wind farms has led to the need for more effective operation and maintenance. CMS(Condition Monitoring System) can be used to aid plant operator in achieving these goals. Its aim is to provide operators with information regarding th e health of their machine, which in turn, can help them improve operation efficiency. In this work, wind turbine fault diagnostic algorithm which can diagnose the mass unbalance and aerodynamic asymmetry of the blades is proposed. Proposed diagnostic algorithm utilizes both FFT(Fast Feurier Transform) of the signal from accelerometers installed inside of nacelle and simple diagnostic logic. Furthermore, to verify the applicability of the proposed system, 3W small sized wind turbine system is tested and physical experiments are carried out.

Experimental Study of System Identification for Seismic Response of Building Structure (건축구조물의 지진응답제어를 위한 시스템 식별의 실험적 연구)

  • 주석준;박지훈;민경원;홍성목
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.4
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    • pp.47-60
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    • 1999
  • The stability and efficiency of structural control systems depend on the accuracy of mathematical model of the system to be controlled. In this study, state equation models of a small scale test structure and an AMD(active mass damper) are obtained separately using OKID(observer/Kalman filter identification) which is a time domain system identification method. The test structure with each floor acceleration as outputs is identified for two inputs - the ground acceleration and the acceleration of the moving mass of AMD relative to the installation floor - individually and the two identified state equation models are integrated into one by model reduction method. The AMD is identified with the motor control signal as an input and the relative acceleration of the moving mass as an output, and it is shown that the identified model has large damping ratio and phase shift. The transfer functions and the time histories reconstructed from the identified models of the test model and the AMD match well with those measured from the experiment.

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