• 제목/요약/키워드: Beam Coupling Loss

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압전 지능 구조물을 이용한 통계적 에너지 해석 기법 (Application of Piezoelectric Smart Structures for Statistical Energy Analysis)

  • 김재환;김정하;김재도
    • 소음진동
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    • 제11권2호
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    • pp.257-264
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    • 2001
  • In this research, piezoelectric smart structures are applied for SEA(Statistical Energy Analysis), which is well known approach for high frequency analysis. A new input power measurement based on piezoelectric electrical power measurement is proposed and compared with the conventional method in SEA. As an example, a simple aluminum beam on which piezoelectric actuator is attached is considered. By measuring the electrical impedance and electrical current of the piezoelectric actuator, the electrical power given on the actuator is found and this is In turn converted into the mechanical energy. From the measured value of the stored energy of the beam, the Internal loss factor is calculated and this value shows a good agreement with that given by the conventional method as well as the theoretical value. To compare the coupling loss factor, L-shape beam system which consists of a aluminum beam subsystem and a steel beam subsystem coupled by three pin is taken as second example. The input power and stored energy of each subsystem are found by the proposed approach. The coupling loss factor found by the electrical input power obtained from the piezoelectric actuator exhibits similar trend to the value found by the conventional method as well as the theoretical value. In conclusion, the use of SEA for high frequency application of piezoelectric smart structures is Possible. Especially, the input power that is essential for SEA can be found accurately by measuring the electrical input power of the piezoelectric actuator.

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SEA에 기초를 둔 손실계수를 이용한 결합계수의 평가 (Coupling loss factor evaluation using loss factor based on the SEA)

  • 안병하;황선웅;김영종
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.568-571
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    • 1997
  • The overall aim of this paper is to determine coupling loss factor using loss factor and structural loss factor. For this purpose, two kinds of loss factor were adopted. One is loss factor of each sub structure, another is structural loss factor based on the complex welded or assembled structure. Using these two parameters, it is possible to derive the coupling loss factor which represent characteristic condition of SEA theory. Coupling loss factor of conjunction in complex structure was expressed as power balance equation. The derived equation for a coupling loss factor has been simplified on the assumption of one directional power flow between two sub structures. Using these conditions, it is possible to find the coupling loss factor equation. The comparison between theory of power transmission on conjunction and above equation, show a good agreement in simple beam structure. To check the effectiveness of above equation, it was adopted rotary compressor. Rotary compressor has three main conjunctions between shell and internal vibration part. This equation was applied to find out the optimum welding point with respect to reduce the noise propagation. It shows the effective tool to evaluate the coupling loss factor in complex structure.

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개구부 신설에 따른 병렬 전단벽의 거동특성 (Behavior of Coupling Shear Wall with New Openings)

  • 최현기;최윤철;최창식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.152-160
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    • 2008
  • 벽식 구조 형식의 아파트는 횡력에 저항하는 주요 부재로 내력벽을 사용하기 때문에 내력벽에 개구부를 설치함으로써 발생하는 단면손실로 인한 내력 손실은 구조물 전체에 심각한 문제를 발생시킬 수도 있다. 또한 개구부 설치에 따라 발생되는 연결보(개구부 상부의 인방)및 연결 슬래브(인방이 없을 경우)에 대한 평가는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 개구부를 설치한 전단벽의 연결부재에 따른 벽체의 거동특성을 알아보고자 1/2 축소된 2층 독립 전단벽체를 계획하였다. 실험결과 개구부 설치에 따른 유효 단면 감소에 의한 내력 감소가 나타났으며, 강성, 에너지 소산능력 등에 있어 연결부재인 연결보와 연결슬래브에 따라 차이를 보였다.

평판과 보의 연성구조물의 진동에너지 전달특성 분석에 관한 연구 (Vibration Transmission of Plate-Beam Structure having discontinuity)

  • 이형택;김정태
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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    • pp.391-395
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    • 1997
  • The transmission of sound and vibration through structures is of interest in many noise control problems, including architectural acoustics, sound transmission through air craft, spacecraft and ship, and the transmission of noise through machinery and engine enclosures. Statistical Energy Analysis provides a simple and accurate method of approaching these problems. In this paper, comparing the measured coupling loss factor of plate-beam with measured coupling loss factor of mass on the junction will be inspected.

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철골 플레이트 커플링 보의 실험적 연구 (An Experimental Study on Steel Plate Coupling Beam)

  • 홍성걸;임우영
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.301-304
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    • 2008
  • 본 연구에서는 싱글 플레이트 전단접합에 앵글을 접합한 새로운 방식의 철골 커플링보를 개발하여 여러 가지 구조적 성능을 평가하고자 한다. 주요 변수는 앵글유무, 콘크리트 보강 유무, 매립길이, 결손단면이다. 실험은 커플링 보의 가운데 지점을 2,000kN Actuator를 이용하여 횡방향 반복가력을 가하여 구조물의 전체적인 거동을 알아본다. 실험결과 싱글 플레이트 전단 접합부로 이루어진 실험체보다 앵글을 접합한 실험체가 강도, 변형능력, 강성, 에너지 소산 능력 등 전반적인 구조적 성능이 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 매립된 철골보 주위에 전단철근을 보강하지 않은 경우 PC벽체의 조기 지압파괴로 인해 그 성능이 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 그러나 전단철근이 배근이 된 경우 철골 커플링 보의 전단 항복이 발생할 때까지 PC벽체의 파괴가 충분히 지연되는 것으로 나타났다. 앵글이 접합된 경우 매립길이가 작아도 그 성능이 떨어지지 않았다. 결손 단면이 있을 경우 강도는 작게 나타났으나 접합부 전단 강도보다 훨씬 작도록 설계된 관계로 PC벽체의 파괴가 발생하기 전에 충분히 전단 거동을 통해 우수한 성능을 발휘하였다. 이러한 결과는 시공성과 경제성 향상을 위해 앵글을 접합한 철골 커플링 보 방식이 매우 유용할 것으로 사료된다.

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구조물 연결부의 질량부과 효과 : SEA실험 및 해석 결과 비교 (Added Mass Effect on Structural Junction: Comparison of SEA Experimental Results with Analysis)

  • 김관주;김정태;윤태중;박봉현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.359-364
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    • 2002
  • Statistical energy method is widely used for the prediction of vibrational and acoustical behavior of complex structures, such as ship building and automobile in mid-, high frequency ranges. However. in order to convince this SEA result, it is important to verify estimated SEA parameters, e. g. modal density, energy in each subsystem, damping loss factor, coupling loss factor. with possible other method. For modal density parameter, the experimental estimations via Experimental Modal Analysis are checked with those from finite element method for both beam- plate and plate-plate cans. Loss factors are calculated by Lyon's simple method for the two subsystem. finally. modal experiments are carried out by varying the mass added on the junction of two subsystem for the purpose of investigating the influence on the coupling loss factor's behavior.

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가우시언 빔 전송 이론을 이용한 빔 결합 특성 해석 (An Analysis on the Properties of Beam Coupling by Using Gaussian Beam Propagation Theory)

  • 한석태;강지만;이정원;제도흥;정문희;김수연;위석오
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1324-1333
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    • 2010
  • 본 논문에서는 밀리미터파 수신 시스템의 준광학계 회로에서 발생되는 3가지 빔 결합 손실에 대하여 가우시언 빔 전송 이론을 기반으로 심도 있게 검토하였다. 첫째, 준광학 시스템에 의하여 형성된 각각의 빔 허리와 그들의 위치가 서로 일치되지 않았을 때 발생되는 빔 결합 손실에 대하여 분석하였다. 빔 허리의 크기를 $3\lambda$이상으로 설계하면 빔 광축 방향에 대한 빔 허리 크기와 그 위치의 불일치에 의한 빔 결합 손실을 최소화 시킬 수 있다. 둘째, 준광학 회로에서 서로 다른 두 빔 축의 기울어짐과 각도상의 비정렬에 의한 빔 결합 손실을 해석하였다. 기울기 각도와 정렬에 의한 빔 결합 손실을 고려할 때 빔 허리의 크기가 작을수록 유리함을 알 수 있다. 마지막으로 광축 방향에 대하여 측면 방향으로 하나의 광축이 치우쳐 있는 경우의 결합 손실을 검토하였다. 치우침을 감안한 설계 빔의 반경은 최소한 $3\lambda$ 이상이 되도록 설계되어야 한다.

H-면 결합을 이용한 빔 틸팅 마이크로스트립 패치 배열 안테나 설계 (Design of beam tilting microstrip patch array antenna using H-plane coupling)

  • 하재권;최성수;박동철
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.293-296
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    • 2002
  • In this paper, we proposed a beam tilting microstrip patch array antenna for the reception of satellite signals by using low cost copper etched polyester films and foams. The configuration and coupling mechanism of the proposed antenna are similar to the dipole Yagi-Uda antenna. It is composed of 3 layers of polyester films and three layers of foam. In order to prevent unwanted radiation and coupling loss by microstrip feeding networks and parasitic patches, a stacked layer with rectangular slots above the driver patch array is inserted. The 16${\times}$8 element microstrip Patch way antenna is Presented by experimental results. Its beam patterns are affected by many parameters such as sizes of the patches, gap between the patches. characteristics of the substrates, feeding method, etc. Owing to its complexities of various design parameters, both simulation and experiment were performed. The fabricated antenna received DBS signal from KOREASAT 3 by doing nothing but adjusting azimuth direction.

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Behavior, Design, and Modeling of Structural Walls and Coupling Beams - Lessons from Recent Laboratory Tests and Earthquakes

  • Wallace, John W.
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제6권1호
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    • pp.3-18
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    • 2012
  • Observed wall damage in recent earthquakes in Chile and New Zealand, where modern building codes exist, exceeded expectations. In these earthquakes, structural wall damage included boundary crushing, reinforcement fracture, and global wall buckling. Recent laboratory tests also have demonstrated inadequate performance in some cases, indicating a need to review code provisions, identify shortcomings and make necessary revisions. Current modeling approaches used for slender structural walls adequately capture nonlinear flexural behavior; however, strength loss due to buckling of reinforcement and nonlinear and shear-flexure interaction are not adequately captured. Additional research is needed to address these issues. Recent tests of reinforced concrete coupling beams indicate that diagonally-reinforced beams detailed according to ACI 318-$11^1$ can sustain plastic rotations of about 6% prior to significant strength loss and that relatively simple modeling approaches in commercially available computer programs are capable of capturing the observed responses. Tests of conventionally-reinforced beams indicate less energy dissipation capacity and strength loss at approximately 4% rotation.

다중모드 광섬유 테이퍼를 이용한 모드 크기 변환기 (Mode Size Converter based on Muitimode Fiber Taper)

  • 김광택;박규하;현웅근;정용민;이병하
    • 한국광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.280-285
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    • 2007
  • 다중모드 광섬유 테이퍼(taper)를 이용하여 레이저와 광섬유 혹은 두 개의 서로 다른 광섬유 사이의 효과적인 광결합을 위한 모드 크기 변환기를 제안하고 구현하였다. 이 소자의 입력 단은 다중 모드 구조이고 출력단은 단일 모드 구조이다. 소자의 구조 및 광원과 소자사이의 결합 조건이 결합 효율에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 이론적 결과는 제안된 소자가 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 거의 손실 없이 결합할 수 있는 것을 보였다. 제안된 소자를 두 개의 마이크로 토치가 부착된 장비를 이용해 제작하였다. 실험 결과 제작된 다중모드광섬유 테이퍼를 통해 $50\;{\mu}m$ 빔 크기를 가지는 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 효과적으로 결합할 수 있는 것을 보였다. 소자의 삽입 손실은 1.3 dB였다.