• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.11
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• pp.132-142
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• 1996

This paper presents a technique to model and control a manipulator which has a flexible link and moves in a vertical plane. The flexible link is modeled as an Euler-Bernoulli Beam. Elastic deformation of the flexible link is represented using the assumed modes method. A comparison function which satisfies all geometric and natural boundary conditions of a cantilever beam with an end mass is used as an assumed mode shape. Lagrange's equation is utilized for the development of a discretized model. This paper presents a simple technique to improve the correctness of the developed model. The final model including the shortening effect due to elastic deformation correlates very well with experimental results. The free body motion simulation shows that two assumed modes for the representation of the elastic deformation is proper in terms of the model size and correctness. A control algorithm is developed using PID control technique. The proportional, integral and derivative control gains are determined based on dominant pole placement method with a rigid one-link manipulator. A position control simulation shows that the control algorithm can be used to control the position and residual oscillation of the flexible one-link manipulator effectively.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.551-554
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• 2010

유도탄고속함은 우리 해군의 최신예 함정으로서 디젤엔진 2기와 개스터빈 엔진 2기로 구성되어 최대 속력 40노트를 낼 수 있도록 구성되어 있다. 이를 위해 각각의 엔진에는 발전기가 배치되도록 구성되어 있는데, 이러한 발전기는 엔진 및 감속기어가 설치되어 있는 엔진룸에 배치되어 있어 커다란 진동에 그대로 노출이 되어 있는 상황이다. 따라서 이러한 진동의 저감을 위해 이중탄성마운트 등으로 발전기에 전달되는 진동을 저감하고자 하였으나 발전기의 패널에 전달되는 진동의 저감이 불충분하여 패널의 접지 불량이 수차례 발생하였다. 본 연구에서는 이러한 불량을 없애고자 유한요소법을 이용하여 발전기 패널의 위치를 변경하고 구조를 변경하였으며, 이를 통해 그 효과를 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.300-305
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• 1996

격납건물용 콘크리트는 그 배합이 변경될 때마다 장기거동 특성시험 (크립, 건조수축, 탄성계수, 포아슨비, 열팽창계수 등)을 수행하여 그 시험결과를 설계회사가 텐돈의 인장 작업전까지 검토하게 되어 있으나, 이 중 크립(Creep)시험은 특성상 장기간이 소요되는 관계로 적시에 시험결과를 제공할 수 없는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 이 경우 유사한 배합비를 가진 콘크리트와의 물성치 대비 및 크립 변형율의 예측을 통하여 실험치가 허용치 이내에 드는 가를 분석하므로써, 사용된 콘크리트의 크립거동에 대한 안정성을 검토하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.9
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• pp.823-831
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• 2011

According to the development of loading equipments, it is usual to change or replace the existing stores. It has been known that pylon-mounted under stores strongly affect aircraft dynamics characteristics due to the change of aerodynamics. To predict the aerodynamics and aero-elasticity is essentially requested with considering the configuration and shape of external stores during the development of aircraft and/or external stores. In this paper, computational fluid dynamics and computational structure dynamics interaction methodology are applied for prediction of aerodynamic characteristics for F-5 aircraft's horizontal tail with various shape of external stores. FLUENT and ABAQUS were used to calculate fluid and structural dynamics. Code-bridge was made base on the globally supported radial basis function to execute interpolation and mapping. As a result, even though the aeroelasticity of the horizontal tail slightly changes according to the shape of external store, the flutter was not occurred at the considered flight conditions in this study.

• 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.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.231-237
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• 1994

컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.1
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• pp.63-76
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• 2000

구조물-지반 상호작용에서 알려진 것처럼 구조물 지진응답은 구조물하부 지반조거에 따라 영향을 받는데 UBC-97을 포함한 여러내진설계규준에서 지반사태 영향을 반영하고 있다 이 연구에서는 기초크기 기초밑 지반깊이, 입력지진 작용점 및 기초 근입깊이 등의 영향을 살펴보고 깊은 지반 위에 세워진 구조물의 평균응답스펙트럼을 UBC-97 탄성응답스펙트럼과 비교하기 위해 구조물-지반 상호작용을 고려한 지진해석을 가상 3차원 유한요소법과 부구조물법을 이용하여 1952년 Taft와 1940년 El Centro 지진기록을 주파수영역에서 수행하였다 연구결과에 의하면 기초크기는 구조물 응답에 별 영향이 없고 기초저면 지반깊이는 구조물체계의 고유주기와 최대가속도를 변경시켰다 또 입력지진의 합리적 작용점은 기초저면이라는 것이 확인되었으며 깊은 지반위에 놓인 기초의 근입은 저주기영역에서 구조물 응답을 상당히 줄어들게 하였다 한편 30m 깊은 지반위에 세워진 구조물의 평균가속도와 UBC-97 가속도를 비교한 결과 UBC-97 탄성응답스펙트럼에 의한 구조물 내진설계가 안전하지 못할 수도 있으므로 UBC-97 지진계수의 할증이 필요하다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.5
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• pp.96-106
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• 2014

The increased vibration level of the railway bridge could make significant noise and, also, cause structural damages such as fatigue cracks. Related to these subjects, a spherical elastomeric bridge bearing, which is layered by hemispherical rubber and steel plates, was investigated in terms of its vibration performance. Several different shape factors could be considered by changing the curvature of hemispherical surface and size in rubber and steel plate thicknesses in the manufacturing stage. The performance of the spherical elastomeric bearing for the reduction in vibration was compared with that of the conventional bearing by performing vibration experiments on a scale-downed model. The rubber material characteristics and spherical shape are found to be important parameters in reducing the bridge vibration.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.23 no.1
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• pp.67-77
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• 2013

We conducted a Tunnel Seismic Prediction (TSP) survey in a spillway tunnel at Juam Dam to predict the locations of major discontinuities ahead of the tunnel face. We compared the results of the TSP survey with those from pre-construction inspections (including a surface resistivity survey and borehole investigations) as well as with direct tunnel-face mapping during excavation. The TSP method predicted the locations of major fracture zones that were unnoticed in the pre-construction inspections. The reinforcement patterns planned on the basis of pre-construction inspections were changed on the basis of the TSP results. The results demonstrate that TSP surveys are a cost-effective and reliably accurate method of predicting the locations of fracture zones. Although the TSP method has some limitations, these results suggest that the method is generally useful for predicting geological conditions prior to tunnel face construction.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.11-17
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• 2024

A seismic structure is an earthquake-resistant design that dissipates seismic energy by equipping the structure with a device called a damper. As research efforts to reduce earthquake damage continue to rise, technology for isolating vibrations in structures has evolved by altering the materials and shapes of dampers. However, due to the inherent nature of the damper, there are an unescapable restrictions on the extent of plastic deformation that occurs in the material to effectively dissipate energy. Therefore, in this study, we proposed a long-life damper that offers semi-permanently usage and enhances structural performance by applying additional tension which is achieved by utilizing super elastic shape memory alloy (SSMA), a material that self-recovers after deformation. To comprehensively understand the behavior of long-life dampers, finite element analysis was performed considering the design variables such as material, wire diameter, and presence of tension, and response behavior was derived to analyze characteristics such as load resistance, energy dissipation, and residual displacement to determine the performance of long-life dampers in seismic structure. Excellence has been proven from finite element analysis results.