• Title/Summary/Keyword: 휨진동모델

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A Study on the Effect of Lateral Vibration of Sheet Pile on Vibratory Driving Force (널말뚝의 횡방향진동이 진동타입력에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Lee, Seung-Hyun;Kim, Byoung-Il
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.8 no.4
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    • pp.848-852
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    • 2007
  • Many numerical analysis tools for predicting penetration speed of sheet pile are thought to be unreliable because they overestimate penetration speed for shallow depth of penetration. In order to overcome the defects of numerical analysis, lateral vibration model of sheet pile was suggested and energy consumption due to lateral vibration of sheet pile was estimated. Also, load reduction factor which explains reduction of vibratory driving force due to lateral vibration was introduced.

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Vibration Characterization of Cross-ply Laminates Beam with Fatigue Damage (피로 손상을 입은 직교 복합재료 적충보의 진동 특성)

  • 문태철;김형윤;황운봉;전시문;김동원;김현진
    • Composites Research
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    • v.14 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • A new non-destructive fatigue prediction model of the composite laminates is developed. The natural frequencies of fatigue-damaged laminates under extensional loading are related to the fatigue life of the laminates by establishing the equivalent flexural stiffness reduction as a function of the elastic properties of sublaminates. The flexural stiffness is derived by relating the 90-ply elastic modulus reduction, and using the laminate plate theory to the degraded elastic modulus and the intact elastic modulus of other laminates. The natural frequency reduction model, in which the dominant fatigue mode can be identified from the sensitivity scale factors of sublaminate elastic properties, provides natural frequency vs. fatigue cycle curves for the composite laminates. Vibration tests were also conducted on $[{90}_2/0_2]_s$ carbon/epoxy laminates to verify the natural frequency reduction model. Correlations between the predictions of the model and experimental results are good.

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Flexural-torsional Vibration Analysis of Thin-walled C-Section Composite Beams (박벽 C형 복합재료 보의 휨-비틀림 진동 해석)

  • Kim, Young Bin;Lee, Jae Hong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.1
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    • pp.31-40
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    • 2002
  • Free vibration of a thin-walled laminated composite beam is studied. A general analytical model applicable to the dynamic behavior of a thin-walled channel section composite is developed. This model is based on the classical lamination theory, and accounts for the coupling of flexural and torsional modes for arbitrary laminate stacking sequence configuration. i.e. unsymmetric as well as symmetric, and various boundary conditions. A displacement-based one-dimensional finite element model is developed to predict natural frequencies and corresponding vibration modes for a thin-walled composite beam. Equations of motion are derived from the Hamilton's principle. Numerical results are obtained for thin-walled composite addressing the effects of fiber angle. modulus ratio. and boundary conditions on the vibration frequencies and mode shapes of the composites.

Static and Dynamic Behavior at Low-Frequency Range of Floating Slab Track Discretely Supported by Rubber Mounts in Real-Scale Laboratory Test (고무 마운트로 이산 지지되는 플로팅 슬래브 궤도의 실모형 실내 실험에서의 정적 및 저주파 대역 동적 거동)

  • Hwang, Sung Ho;Jang, Seung Yup;Kim, Eun;Park, Jin Chul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.15 no.5
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    • pp.485-497
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    • 2012
  • Recently, with increasing social interests on noise and vibration induced by railway traffic, the application of floating slab track that can efficiently reduce the railway vibration is increasing. In this study, to more accurately understand the dynamic behavior of the floating slab track, a laboratory mock-up test has been performed, and the static and dynamic behaviors at frequency range near the system resonance frequency were explored. Based on the test results, the design of the floating slab track and the structural analysis model used in the design have been verified. The analytic and test results demonstrate that the dominant frequency of the floating slab track occurs at the frequencies between vertical rigid body mode natural frequency and bending mode natural frequency, and the dominant deformation mode is close to the bending mode. This suggests that in the design of the floating slab track, the bending rigidity of the slab and the boundary conditions at slab joints and slab ends should be taken into consideration. Also, the analytic results by the two-dimensional finite element analysis model using Kelvin-Voigt model, such as static and dynamic deflections and force transmissibility, are found in good agreement with the test results, and thus the model used in this study has shown the reliability suitable to be utilized in the design of the floating slab track.

Generalized Analysis of RC and PT Flat Plates Using Limit State Model (한계상태모델을 이용한 철근콘크리트와 포스트텐션 무량판의 통합해석)

  • Kang, Thomas H.K.;Rha, Chang-Soon
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.21 no.5
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    • pp.599-609
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    • 2009
  • This paper discusses generalized modeling schemes for both reinforced concrete (RC) and post-tensioned (PT) flat plate buildings. In this modeling approach, nonlinear behavior due to slab flexure, moment and shear transfer at slab-column connections, and punching shear was included along with linear secant stiffness of each member or connection that accounts for concrete cracking. This generalized model was capable of simulating all different scenarios of slab-column connection failures such as brittle punching, flexure-shear interactive failure, and flexural failure followed by drift-induced punching. Furthermore, automatic detection of drift-induced punching shear and subsequent backbone curve modifications were realistically modelled by incorporating the limit state model, in which gravity shear versus drift capacity relations were adopted. The validation of the model was conducted using one-third scale two-story by two-bay RC and PT flat plate frames. The comparisons revealed that the model was robust and effective.

A Study on Method of Evaluation for Deck Pavement (교면포장의 평가 방법 고찰)

  • Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

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외부댐핑이 구름베어링-회전축계의 진동특성에 미치는 영향

  • 장달식;윤석철;한동철
    • Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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    • 1986.11a
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    • pp.42-46
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    • 1986
  • 회전축계가 위험한 공진 또는 불안한 상태를 나타내지 않고 조용하고 안정된 운전상태를 유지하려는 목적은 축의 휨강성, 몸체형상, 베어링의 크기 및 형상과 같은 설계변수를 최적화하는 것으로 이루어질 수 없는 경우가 빈번하다. 이런 경우에는 베어링 외부에 작용하는 "외부댐핑"을 이용하여 진동문제를 근본적으로 개선할 수 있다. 이를 위하여 베어링 외부에 별도로 설계한 스프링과 댐퍼를 설치한다. 본 연구에서는 윤활이론에 따라 명확히 계산되고 그 신빙성이 실험적으로 검증된 "동압유막 댐퍼"의 감쇄계수를 이용하여 외부댐핑을 갖는 회전축-구름베어링\ulcorner와 회전축-저어널 베어링계의 진동특성을 해석하고 회전축-구름베어링계의 실험적 모델을 제시하고자한다. 또한 해석결과와 실험을 토대로 회전축계의 진동특성에 미치는 특성수 및 설계변수를 명확히 도출하여 동특성을 고려한 회전축계의 최적 설계에 기여하고자 한다.축계의 최적 설계에 기여하고자 한다.

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Parametric Study on Lateral Vibration Model of Steel Sheet Pile (강널말뚝의 횡방향 진동모델에 대한 매개변수 연구)

  • Lee, Seung-Hyun;Kim, Byung-Il;Kim, Zu-Cheol;Kim, Jeong-Hwan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.1047-1052
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    • 2010
  • Influence of lateral spring constant on energy dissipation and load reduction factor with erespect to lateral vibration of steel sheet pile installed by vibratory pile driver. Energy dissipation and load reduction factor varying with free length of steel sheet pile are more affected by eccentricity than flexural rigidity of steel sheet pile regardless of the magnitudes of lateral spring constants. Load reduction factors were converged when lateral spring constant was equal or larger than 10000N/m.

Free-vibration Characteristics of Two-I-girder Steel Bridges Curved in Plan (소수주형 수평곡선 강교량 상부구조의 자유진동 특성 분석)

  • Lee, Kee Sei;Kim, Seungjun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.28 no.5
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    • pp.365-371
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    • 2016
  • In the case of the superstructure which is consist of two I girders and slab, the section can behave as II section, so that the neutral axis with respect to out of plane direction flexure can be regarded as major axis. Therefore in-plane flexural mode might govern the free vibration mode. Meanwhile, horizontally curved girders always experience not only bending moments but also torsional moments although the primary load is usually supposed to be gravitational load. The interaction due to bending and torsional moments make the behavior complicated and torsional mode may govern the free vibration mode. In other words, structure can have different dynamic characteristic due to its initial curvature. In this research, using 3-dimensional sell elements, free-vibration analyses are carried out due to initial curvature. The analysis models are assumed to be composite and non-composite and finally natural frequency and eigen mode are discussed.

Modal Properties of a Tall Reinforced Concrete Building Based on the Field Measurement and Analytical Models (실측 및 해석모델에 의한 철근콘크리트조 주상복합건물의 모드특성)

  • Kim, Ji-Young;Kim, Ju-Yeon;Kim, Mi-Jin;Yu, Eun-Jong;Kim, Dae-Young
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.3
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    • pp.289-296
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    • 2009
  • Natural frequency is a key parameter to determine the seismic and wind loading of tall flexible structures, and to assess the wind-induced vibration for serviceability check. In this study, natural frequencies and associated mode shapes were obtained from measured acceleration data and system identification technique. Subsequently, finite element(FE) models for a tall reinforced concrete buildings were built using a popular PC-based finite element analysis program and calibrated to match their natural frequencies and mode shapes to actual values. The calibration of the FE model included: 1) compensation of modulus of elasticity considering the mix design strength, 2) flexural stiffness of floor slabs, and 3) major non-structural components such as plain concrete walls. Natural frequencies and mode shapes from the final FE model showed best agreement with the measured values.